Escola de Doctorat

Tesis autoritzades per defensa

ARQUITECTURA DE COMPUTADORS

  • CARO ROCA, MARTÍ: Efficient Tailoring of AI-based Solutions for Safety-Critical Systems
    Autor/a: CARO ROCA, MARTÍ
    Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS
    Departament: Departament d'Arquitectura de Computadors (DAC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 10/09/2026
    Data de lectura: 19/11/2026
    Hora de lectura: 10:15
    Lloc de lectura: C6-E101
    Director/a de tesi: ABELLA FERRER, JAIME
    Resum de tesi: El creixent rendiment de les plataformes de computació permet l’ús de Xarxes Neuronals Profundes (DNNs, de l’anglès) de dimensions més grans, capaces d’assolir la precisió requerida per aplicacions en temps real com la Detecció d’Objectes Basada en Càmeres (CBOD, de l’anglès) en Conducció Autònoma (AD, de l’anglès). Tot i que una elevada precisió d’inferència és essencial en Sistemes Encastats Crítics de Temps Real (CRTES, de l’anglès), l’amplada de banda de memòria i el consum energètic també són factors determinants, ja que limiten el rendiment assolible i condicionen el compliment dels requisits de l’aplicació. Per aquest motiu, alguns models DNN molt precisos han de ser optimitzats per operar sota aquestes restriccions.A més, les aplicacions d’automoció amb requisits de seguretat han de complir estàndards com l’ISO 26262, que exigeixen redundància diversa per al nivell més alt d’integritat (ASIL-D) amb l’objectiu de mitigar fallades de causa comuna, és a dir, fallades aleatòries del hardware que poden afectar de la mateixa manera a components redundants i podrien no ser detectats. La Redundància Modular Dual (DMR, de l’anglès), també coneguda com a "Dual-Core LockStep" (DCLS) en processadors, i la Redundància Modular Triple (TMR, de l’anglès), habitualment combinada amb algun tipus de diversitat, s’utilitzen àmpliament per proporcionar detecció i tolerància a fallades. Tanmateix, implementar de manera eficient la redundància diversa en tasques basades en DNNs relacionades amb la seguretat, com la detecció d’objectes, continua sent un repte obert, ja que aquestes aplicacions poden aprofitar redundància semàntica en lloc d’equivalència a nivell de bits.En aquesta tesi primer fem una avaluació a gran escala de diverses tècniques d’aproximació per optimitzar models DNN. En particular, ens centrem en models CBOD, fonamentals per detectar els objectes que envolten el vehicle. Analitzem de manera individual i conjunta tècniques com l’aritmètica de precisió reduïda, la computació aproximada i l’operació a baix voltatge, amb l’objectiu d’avaluar com es poden combinar per reduir significativament l’àrea, la latència i el consum energètic de sistemes d’IA. Així mateix, estudiem l’impacte de l’agrupament de pesos ("weight clustering") en diferents representacions aritmètiques, proporcionant informació útil per al desenvolupament d’acceleradors CBOD de baix consum amb un impacte mínim en la precisió.A continuació, dissenyem un esquema eficient de redundància diversa per a aplicacions d’IA basat en precisió reduïda. L’esquema proposat descarta determinats bits de les dades llegides per l’accelerador principal per generar una versió redundant més eficient. D’aquesta manera, permet mitigar fallades aleatòries de maquinari reduint simultàniament la latència, l’àrea i el consum energètic respecte a implementacions DCLS tradicionals, sense pèrdues apreciables de precisió.També proposem una segona tècnica de redundància diversa amb un cost similar al de les solucions de tipus DCLS, però amb una millora significativa de la precisió gràcies a la mitigació de les inexactituds dels models d’IA i sense requerir suport específic de hardware. Aquest esquema aplica transformacions sobre les dades d'entrada i utilitza algorismes de fusió per combinar les deteccions generades pels components redundants. A més, n’avaluem la capacitat per mitigar atacs adversaris, cosa que permet que un únic mecanisme afronti simultàniament fallades aleatòries de maquinari, inexactituds dels models DNN i atacs adversaris. Finalment, demostrem la seva generalització a altres models i tasques d’IA.En conjunt, aquesta tesi estudia tècniques d’aproximació per optimitzar models d’IA en CRTES i proposa dos esquemes avançats de redundància diversa: un orientat a l’eficiència energètica i un altre enfocat a millorar la precisió del sistema redundant amb un cost afegit mínim.
  • LEYVA SANTES, NEIEL ISRAEL: High Performance Network-on-Chip Designs for Open Manycore Systems
    Autor/a: LEYVA SANTES, NEIEL ISRAEL
    Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS
    Departament: Departament d'Arquitectura de Computadors (DAC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 16/09/2026
    Data de lectura: 26/10/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala C6-E106
    Director/a de tesi: ÁLVAREZ MARTÍ, LLUC | VALLEJO GUTIÉRREZ, ENRIQUE
    Resum de tesi: La transició de les arquitectures multicore a manycore és una conseqüència directa de les limitacions de l’escalat de freqüència i de la necessitat de sostenir el creixement del rendiment mitjançant el paral·lelisme. Com a resultat, els processadors moderns integren un nombre creixent de nuclis dins d’un únic xip, fet que incrementa significativament les exigències sobre els sistemes de comunicació i memòria en xip.Paral·lelament, arquitectures de conjunt d’instruccions obertes com RISC-V han permès l’aparició d’ecosistemes de maquinari obert, on plataformes de sistema complet poden dissenyar-se i explorar-se a nivell de Register-Transfer Level (RTL). Amb el temps, les plataformes manycore obertes han evolucionat des de dissenys educatius simples cap a infraestructures més completes i escalables, incorporant jerarquies de memòria coherents i interconnexions Network-on-Chip (NoC). Aquesta evolució les ha posicionat com a candidats prometedors no només per a la recerca arquitectònica reproduïble, sinó també com a bases realistes per al disseny i l’avaluació de futurs sistemes de computació d’alt rendiment. Tanmateix, assolir aquest nivell d’aplicabilitat requereix millores addicionals en escalabilitat i eficiència, particularment en els subsistemes de comunicació i memòria.En aquest context, aquesta tesi se centra a avançar la maduresa d’una plataforma manycore oberta per donar suport tant a la recerca arquitectònica com al desenvolupament de sistemes de computació d’alt rendiment. L’objectiu és proporcionar una infraestructura flexible i escalable que permeti una avaluació detallada a nivell RTL mentre continua essent representativa de càrregues de treball realistes d’HPC i dona suport al disseny del sistema. Per aconseguir-ho, la tesi se centra en la millora dels subsistemes de comunicació i memòria, ja que tenen un paper clau en la determinació de l’escalabilitat del sistema i del rendiment global. L’enfocament proposat combina contribucions metodològiques i arquitectòniques per reduir el cost d’avaluació, millorar el rendiment del sistema i ampliar la configurabilitat de la plataforma. La tesi està estructurada al voltant de tres contribucions principals.En primer lloc, presenta SynFull-RTL, una metodologia per avaluar dissenys NoC RTL utilitzant models de trànsit derivats del comportament real de les aplicacions. Aprofitant un mostreig ponderat per probabilitat de macrofases d’execució, aquest enfocament redueix significativament el temps de simulació mentre preserva la representativitat, aconseguint fins a una reducció de 40x en el temps per obtenir resultats.En segon lloc, la tesi introdueix OpenPiton4HPC, un conjunt d’extensions arquitectòniques que milloren l’amplada de banda de memòria, redueixen la latència de comunicació i incrementen la configurabilitat del sistema. Aquestes millores inclouen suport per a múltiples controladors de memòria, optimitzacions de NoC com router bypassing i enllaços més amples, i una jerarquia de memòria cau configurable, donant lloc a millores de rendiment de fins a 7.2x respecte a la configuració base.Finalment, la tesi proposa GS-NoC, un mecanisme hardware dissenyat per millorar l’eficiència de comunicació en patrons irregulars d’accés a memòria en càrregues de treball vectorials. Mitjançant la coalescència de sol·licituds de memòria en diferents nivells del sistema, GS-NoC redueix el nombre de paquets NoC en un 52% de mitjana respecte a la configuració Bypass i aconsegueix una acceleració mitjana geomètrica d’1.18x en comparació amb una configuració base de NoC.Totes les contribucions estan implementades a nivell RTL sintetitzable i validades mitjançant simulació cycle-accurate, assegurant una avaluació realista i aplicabilitat pràctica. En conjunt, aquest treball avança el disseny de plataformes manycore obertes, millorant-ne l’escalabilitat i l’efectivitat com a infraestructures de recerca i desenvolupament per a futurs sistemes de computació.
  • NIU, YUYAO: Hardware-Aware Algorithms for Efficient Graph Traversal on High-End Parallel Architectures
    Autor/a: NIU, YUYAO
    Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORS
    Departament: Departament d'Arquitectura de Computadors (DAC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 09/09/2026
    Data de lectura: 06/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala d'Actes B6
    Director/a de tesi: CASAS GUIX, MARC
    Resum de tesi: El recorregut de grafs és un component fonamental en la computació científica, l’anàlisi de dades i la intel·ligència artificial. Entre els mètodes de recorregut, Breadth First Search (BFS) i Depth First Search (DFS) són dues primitives essencials per a algorismes de grafs de nivell superior. A mesura que les dades estructurades com a grafs continuen creixent, l’eficiència del recorregut depèn cada vegada més de la capacitat d’explotar arquitectures paral·leles d’altes prestacions. Tanmateix, les arquitectures modernes es basen en motors d’execució estructurats i orientats al rendiment, com ara processadors de vectors llargs, acceleradors de matrius denses i GPUs massivament paral·leles, mentre que el recorregut de grafs presenta accessos irregulars a memòria, flux de control dependent de les dades i càrregues de treball dinàmiques.Aquesta tesi sosté que la bretxa de rendiment entre el recorregut de grafs i el maquinari modern sorgeix de tres desajustos principals: un desajust estructural entre unitats d’execució regulars i l’estructura irregular dels grafs, un desajust computacional entre l’acceleració orientada a operacions aritmètiques i el recorregut basat en relacions, i un desajust arquitectònic entre el paral·lelisme orientat al rendiment i el comportament dependent del recorregut. Per abordar aquests reptes, la tesi desenvolupa un paradigma de disseny conscient del maquinari, en què els algorismes de recorregut de grafs es reformulen d’acord amb les característiques i restriccions de l’arquitectura objectiu.La primera contribució és ALBBA, un algorisme algebraic de BFS per a arquitectures de vectors llargs. ALBBA reformula el BFS optimitzat per direcció mitjançant una representació dispersa favorable a la vectorització, cerca vectoritzada i un mecanisme de bypass de dos nivells. Aquestes tècniques permeten que les operacions algebraiques clau de BFS, sparse matrix-vector multiplication (SpMV) i sparse matrix-sparse vector multiplication (SpMSpV), explotin millor l’execució amb vectors llargs, tot reduint accessos innecessaris a la matriu i còmput redundant. Això mostra que la irregularitat estructural es pot mitigar mitjançant un disseny de dades i execució conscient del maquinari.La segona contribució és BerryBees, un marc de BFS per a GPUs basades en Tensor Cores. BerryBees introdueix el format Binarized Row Slice, que utilitza representacions a nivell de bits per donar suport tant a SpMV com a SpMSpV dins d’un disseny de dades unificat, reduint alhora el cost de memòria. A més, empra un algorisme a nivell de warp que aprofita instruccions Tensor Core de matrix-multiply-accumulate per accelerar el recorregut. Això mostra que la computació de grafs basada en relacions es pot reorganitzar per explotar maquinari dissenyat originalment per a operacions amb matrius denses.La tercera contribució és DiggerBees, un algorisme paral·lel de DFS per a GPUs massivament paral·leles. DiggerBees introdueix una estructura de pila de dos nivells alineada amb la jerarquia de memòria de la GPU, execució DFS a nivell de warp dins dels blocs de fils i robatori jeràrquic de treball entre warps i blocs. Aquestes tècniques exposen paral·lelisme escalable per a recorreguts dependents i milloren el balanç de càrrega a la GPU. Això mostra que DFS, malgrat les seves dependències inherents, es pot adaptar eficaçment al maquinari paral·lel orientat al rendiment.En conjunt, aquestes contribucions demostren que BFS i DFS es poden accelerar eficaçment quan les seves representacions de dades, formulacions computacionals i estructures d’execució es dissenyen considerant les restriccions arquitectòniques com a elements centrals. De manera més àmplia, aquesta tesi estableix la reformulació conscient del maquinari com una metodologia general per repensar algorismes irregulars de grafs en maquinari paral·lel cada vegada més especialitzat.

AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ

  • CRUZ RANGEL, DAVID ANTONIO: Electrical-Current-based Physical Feature Extraction and Online Condition Assessment for Rotodynamic Systems Monitoring
    Autor/a: CRUZ RANGEL, DAVID ANTONIO
    Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
    Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 17/09/2026
    Data de lectura: 06/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Aula 28.8, Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) Campus Diagonal Sud, Av. Diagonal, 647 08028 Barcelona
    Director/a de tesi: OCAMPO MARTINEZ, CARLOS AUGUSTO | DÍAZ ROZO, JAVIER
    Resum de tesi: Aquesta tesi doctoral investiga l’ús de mesures de corrent elèctric com a eina d’observació no intrusiva per a sistemes industrials. El treball està motivat per la necessitat de solucions de monitoratge en línia, escalables i rendibles, capaces d’extreure informació significativa d’actius industrials sense instrumentació dedicada extensa. La tesi se centra en sistemes rotodinàmics i processos electromecànics no lineals, on fenòmens mecànics, hidràulics, elèctrics i de procés queden incorporats indirectament en els senyals de corrent.El monitoratge convencional de condició sol dependre de sensors dedicats, com acceleròmetres, transductors de pressió, cabalímetres, sensors acústics o sondes de temperatura. Tot i que proporcionen informació valuosa, el seu desplegament pot augmentar el cost, la complexitat, el manteniment i la intrusivitat, especialment quan cal monitorar nombrosos actius. En canvi, el corrent elèctric es pot adquirir de manera no intrusiva mitjançant sensors de pinça i està àmpliament disponible en sistemes accionats elèctricament.La hipòtesi central d’aquesta tesi és que els senyals de corrent contenen informació que va més enllà del consum energètic. Mitjançant l’acoblament electromecànic, variacions en càrrega mecànica, pertorbacions hidràuliques, règims d’operació, degradació i dinàmica de procés poden modificar la resposta elèctrica del sistema. Per tant, amb mètodes adequats de processament de senyal, extracció de característiques i avaluació de condició, les mesures de corrent es poden transformar en una modalitat pràctica d’observació en línia.La tesi s’organitza en quatre parts. La Part I introdueix la motivació, les preguntes de recerca i l’estat de l’art en Monitoratge No Intrusiu de Càrregues en línia (NILM) i monitoratge industrial basat en corrent, destacant limitacions relacionades amb interpretabilitat física, operació no estacionària, cost computacional, escalabilitat i desplegament en edge. La Part II desenvolupa metodologies per extreure, caracteritzar i identificar informació física a partir de mesures de corrent. Primer, es proposa un mètode d’anàlisi de signatura de corrent basat en PSD per a sistemes rotodinàmics de velocitat variable, que permet extreure indicadors de degradació sota condicions no estacionàries. Després, el marc s’estén a fenòmens hidràulics en bombes centrífugues mitjançant la combinació de magnitud de seqüència positiva i PSD normalitzada respecte a la freqüència rotacional per detectar cavitació. Finalment, es desenvolupa un marc no intrusiu per a sistemes electromecànics acoblats sota mesures elèctriques agregades, que permet identificar càrregues, activacions i estat de salut.La Part III integra les metodologies proposades en marcs de monitoratge en línia per al desplegament industrial. Es desenvolupa un enfocament d’avaluació de condició basat en signatura de corrent per a bombes d’aigua HVAC, demostrant la viabilitat de monitorar cavitació sota condicions reals. El marc final es desplega en una turbina hidroelèctrica industrial, on fenòmens elèctrics, mecànics i hidràulics es monitoren utilitzant només corrent trifàsic. Aquest desplegament demostra l’aplicabilitat pràctica dins d’una arquitectura de computació edge i sota restriccions realistes.En conjunt, aquesta tesi avança cap a un marc unificat, escalable i físicament interpretable de monitoratge industrial basat en corrent. Les metodologies desenvolupades mostren que el corrent elèctric pot anar més enllà del monitoratge energètic o la identificació de càrregues, actuant com a font d’informació sobre degradació mecànica, anomalies hidràuliques, dinàmica de processos i avaluació de condició. Aquests resultats donen suport a l’ús de senyals de corrent com a eina diagnòstica no intrusiva, especialment on els sensors tradicionals són costosos o difícils de mantenir.
  • PEÑA CAMPOS, JOHAN SEBASTIAN: Interpretable Decision Support Systems for Early Cancer Diagnosis and Personalized Treatment
    Autor/a: PEÑA CAMPOS, JOHAN SEBASTIAN
    Programa: AUTOMÀTICA, ROBÒTICA I VISIÓ
    Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
    Modalitat: Conveni Cotutela
    Data de dipòsit: 22/09/2026
    Data de lectura: 04/12/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Aula 28.8 del ETSEIB, Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) Campus Diagonal Sud, Av. Diagonal, 647, 08028 Barcelona
    Director/a de tesi: OCAMPO MARTINEZ, CARLOS AUGUSTO | PATIÑO GUEVARA, DIEGO ALEJANDRO
    Resum de tesi: El càncer és una de les principals causes de mort al món, i els càncers gàstric i de pròstata metastàtic suposen una càrrega considerable, sobretot als països d'ingressos baixos i mitjans. Aquesta tesi desenvolupa sistemes de suport a la decisió (SSD) interpretables per a dues fases de l'atenció del càncer: el diagnòstic precoç i l'optimització del tractament personalitzat.La primera etapa aborda el diagnòstic precoç del càncer gàstric amb dades recollides rutinàriament del sistema de salut colombià (SGSSS). Una arquitectura d'aprenentatge profund combina xarxes bidireccionals de memòria a curt i llarg termini (LSTM) i atenció de múltiples caps per processar seqüències de codis diagnòstics i procediments de més de 4,9 milions de trajectòries de pacients, amb embeddings biomèdics en espanyol, submostreig intel·ligent i pèrdua focal (Focal Loss) per afrontar el desequilibri extrem de classes (5103:1). Després es reformula com una xarxa neuronal convolucional 2D (CNN-2D) més parsimoniosa amb característiques demogràfiques, adoptada com a model final per la seva interpretabilitat, parsimònia (~176 mil enfront de ~4,5 milions de paràmetres) i rendiment (AUC-ROC ≈ 0,835). La metodologia de projeccions obliqües no lineals sobre subespais (NObSP) s'estén a sistemes dinàmics per interpretar el model, descomponent les prediccions en components clínicament significatius (error de reconstrucció inferior al 5 %) i separant el senyal clínic genuí, un patró enriquit de símptomes gastrointestinals alts i un llindar d'edat coherent, dels factors de confusió geogràfics i d'utilització.La segona etapa aborda el tractament personalitzat del càncer de pròstata metastàtic resistent a la castració (mCRPC) integrant la teoria de jocs evolutiva (TJE) i el control predictiu basat en models (MPC). Els models de competència de Lotka-Volterra capturen la selecció dependent de la freqüència entre poblacions cel·lulars fenotípicament diferents, i el MPC optimitza esquemes adaptatius tot equilibrant càrrega tumoral, resistència, toxicitat i parsimònia. Amb un sol agent (abiraterona), amplia la mediana del temps fins a la progressió (TTP) de 275 dies amb dosi màxima tolerada contínua (MTD) a 420 dies, una millora d'aproximadament el 50 % respecte a la MTD contínua, utilitzant al voltant d'un cinquè de la seva dosi acumulada, i supera les estratègies optimitzades estàticament (344 i 340 dies). Les formulacions amb dos agents (abiraterona i docetaxel) retarden el domini de la població resistent més enllà de 8.000 dies, al voltant d'un 50 % més que la millor teràpia adaptativa de referència de West et al., mentre que una estratègia de bloqueig redueix el còmput en més del 98 % respecte a recalcular a cada pas.El marc s'estén introduint la dinàmica del replicador, l'equació canònica de la TJE, com a model de predicció alternatiu, creant un desajust estructural amb la planta de Lotka-Volterra i conservant el controlador, la funció objectiu i els criteris de decisió. El controlador del replicador produeix dosificacions més suaus amb un sol agent i resultats clínics equivalents, i una intervenció mínima, una reducció del 81 % en l'exposició acumulada respecte al controlador de Lotka-Volterra equivalent, és suficient per a un control tumoral sostingut durant tot l'horitzó de simulació amb dos agents, amb un 94 % menys de còmput que aquest controlador. Aquesta millora sorgeix de l'elecció de modelatge, no d'una estratègia de control diferent.Ambdues etapes tracten la interpretabilitat com a requisit de disseny fonamental, operen amb recursos sanitaris limitats i estableixen marcs de validació cap a l'avaluació clínica, mostrant com els mètodes matemàtics i computacionals es poden aplicar a l'atenció del càncer per millorar els resultats dels pacients.

CIÈNCIES DEL MAR

  • MURILLO GOMEZ, NELSON ENRIQUE: COASTAL HAZARDS, RISKS AND ADAPTATION IN THE BARRA DE SALAMANCA (COLOMBIA)
    Autor/a: MURILLO GOMEZ, NELSON ENRIQUE
    Programa: CIÈNCIES DEL MAR
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 16/07/2026
    Data de lectura: 23/10/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Place: ETSECCPBUPC, Campus NordBuilding C2. Classroom: 212C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
    Director/a de tesi: JIMENEZ QUINTANA, JOSE ANTONIO
    Resum de tesi: Les barres de sorra costaneres són relleus generalment allargades que brinden protecció als ecosistemes ambientals, soci econòmics i infraestructura d'esdeveniments extrems, però molt sensibles a canvis en la seva superfície impulsats per processos naturals i antròpics. L'anterior, es fa més complex amb la incertesa de l'augment del nivell de la mar esperada per als pròxims anys. Aquestes dinàmiques generen pressions i motiven als gestors del territori, a conèixer la gènesi de la seva evolució morfològica, agents físics que la modulen, riscos associats a la diversitat dels seus ecosistemes exposats amb un límit de tolerància i proposar mesures d'adaptació sostenibles cap al futur.Aquest treball reconstrueix l'evolució morfològica de la barra costanera de Salamanca (Colòmbia), situada en un parc natural de conservació nacional i internacional en els últims 40 anys, els agents físics presents a escala decennal i episòdica, la valoració de les amenaces associades a l'erosió, inundacions. Entenent el passat i amb les projeccions d'augment de nivell de la mar a 2050, es va generar una àrea de projecció susceptible a sofrir danys on es va avaluar les condicions d'exposició i vulnerabilitat dels elements exposats i que a l'integrés amb les amenaces, van permetre estimar els riscos ambientals, a l'estructura física i soci econòmica. Sent conscients que el risc no pot desaparèixer perquè és intrínsec al desenvolupament costaner, hem plantejat un model de nivell de risc tolerable, un llistat de mesures d'adaptació agrupades en estratègies segons les implicacions en la zona costanera. Els resultats van mostrar que la barra està disminuint les seves taxes de transport de sediments indicant la cerca d'un equilibri morfològic, no obstant això les taxes d'erosió al voltant dels -20 m/a, en els punts més crítics, deterioren els serveis ambientals que sumat als impactes de tempesta i la creixent instal·lació d'obres dures han empitjorat i augmentat l'exposició de la infraestructura terrestre principal que comunica les poblacions més importants de la regió amb l'interior del País, posant en risc les activitats de comerç i turisme principalment. Les poblacions situades es troben en condicions soci econòmiques d'alta vulnerabilitat, generant una pressió sobre el litoral d'urgent intervenció. El risc tolerable en les tipologies ambiental, d'infraestructura física i soci econòmica va ser construït acord el grau d'afectació de l'element exposat, la seva perduda de valor natural amb repercussions en la qualitat de vida dels pobladors. Aquest criteri facilita l'equilibri de desenvolupament sostenible entre els pobladors i el seu entorn. Les estratègies per a la reducció del risc van evidenciar que actuant soles no s'aconsegueixen els riscos tolerables i només una estratègia integral permet acostar-nos als objectius proposats. Es necessita actuar amb promptitud per a disminuir la incertesa i augmentar l'objectivitat sobre el futur esperat. Concloem que, la metodologia desenvolupada ens va permetre entendre que ha passat, perquè, en quines condicions han evolucionat les amenaces, l'evolució morfològica, les tipologies de risc, que podria succeir i com disminuir la probabilitat per a disminuir els canvis esperats. Aquest procés metodològic, creiem pot ser replicat i adaptat a qualsevol zona costanera amb les particularitats que es requereixin. Paraules Clau: Morfologia, riscos, mesures d'adaptació.

COMPUTACIÓ

  • PONS RECASENS, GERARD: Evolving Knowledge Graphs: Continuous Knowledge Acquisition, Adaptation, and Exploitation
    Autor/a: PONS RECASENS, GERARD
    Programa: COMPUTACIÓ
    Departament: Departament de Ciències de la Computació (CS)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 01/10/2026
    Data de lectura: 11/11/2026
    Hora de lectura: 15:00
    Lloc de lectura: Sala d'Actes FIB - Edifici B6 Campus Nord
    Director/a de tesi: QUERALT CALAFAT, ANNA | BILALLI, BESIM
    Resum de tesi: Els sistemes moderns generen contínuament grans quantitats de dades heterogènies. Tot i que aquestes dades contenen informació valuosa, el seu potencial complet continua sent difícil d’assolir quan es tracten com una col·lecció d’observacions aïllades sense significat ni context. Per tant, extreure’n el valor total requereix enriquir les dades amb una semàntica explícita que capti conceptes, relacions i informació contextual, transformant les observacions aïllades en coneixement estructurat. Aquesta tesi sosté que aquest enriquiment semàntic constitueix un pas fonamental cap a la construcció de sistemes intel·ligents més eficaços. En aquest context, els grafs de coneixement (KGs) proporcionen un marc natural per representar i organitzar aquest coneixement, mentre que les seves representacions vectorials, anomenades Knowledge Graph Embeddings (KGEs), permeten aprendre representacions latents que poden ser explotades de manera flexible pels mètodes moderns d’aprenentatge automàtic (ML) per donar resposta a les necessitats analítiques canviants.Atès que el coneixement no és estàtic, fer realitat aquesta visió requereix abordar reptes que abasten tot el seu cicle de vida. En primer lloc, les dades procedents de fonts heterogènies i no estructurades s'han d'incorporar a una estructura de coneixement en evolució contínua, on s’enriqueixen amb semàntica. En segon lloc, a mesura que aquesta estructura de coneixement evoluciona, les seves representacions latents s'han d'actualitzar contínuament alhora que es preserva el coneixement adquirit prèviament. Finalment, l'estructura de coneixement en evolució i les seves representacions latents s'han d'explotar eficaçment per donar suport a comportaments adaptatius en els sistemes intel·ligents.Aquesta tesi aborda aquests reptes mitjançant KGs evolutius. Per a l'adquisició de coneixement a partir de fonts no estructurades, se centra en la informació textual i proposa un mètode de desambiguació d’entitats que combina grans models de llenguatge (LLMs) amb l'estructura jeràrquica dels KGs, millorant l'adaptabilitat entre dominis sense requerir el reentrenament del model. Per mantenir les representacions latents al llarg del temps, s'investiga l’adaptació contínua dels KGEs. En aquest context, s’identifica un fenomen prèviament passat per alt que afecta la pèrdua de coneixement obtingut anteriorment i es proposa un protocol d'avaluació adaptat per capturar-lo correctament. A més, s’introdueix una estratègia d'inicialització per a les representacions de noves entitats que millora l'adquisició de coneixement alhora que mitiga la pèrdua de coneixement. Finalment, per a l'explotació del coneixement, es demostra com els KGs en evolució contínua i les seves representacions latents poden donar suport a la recomanació adaptativa en entorns d’anàlisi de dades basats en l’experimentació. En conjunt, aquests avenços contribueixen a fer possible que els KGs evolutius adquireixin, adaptin i explotin coneixement de manera contínua.

EDUCACIÓ EN ENGINYERIA, CIÈNCIES I TECNOLOGIA

  • FREIXANET DE LA IGLESIA, MARIA JOSEP: Teaching statistics through environmental inquiries: the problematisation process
    Autor/a: FREIXANET DE LA IGLESIA, MARIA JOSEP
    Programa: EDUCACIÓ EN ENGINYERIA, CIÈNCIES I TECNOLOGIA
    Departament: Institut de Ciències de l'Educació (ICE)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 29/09/2026
    Data de lectura: 26/10/2026
    Hora de lectura: 17:00
    Lloc de lectura: Sala d'Actes FIB (híbrida amb GMeet)
    Director/a de tesi: ALSINA AUBACH, MONTSERRAT | BOSCH CASABÒ, MARIANNA
    Resum de tesi: En el context del paper creixent de les dades i dels problemes socialment rellevants i del món real en l'educació estadística, aquesta tesi doctoral investiga l'ensenyament i l'aprenentatge de l'estadística mitjançant formats d'ensenyament basats en la indagació als nivells de secundària i universitari, amb un focus específic en el procés de problematització: la transició d'una qüestió generatriu àmplia i vaga cap a qüestions d'investigació estadística precises i, a partir d'aquestes, cap al disseny de la recollida de dades. La recerca s'emmarca dins de la Teoria Antropològica del Didàctic (TAD) i de la proposta dels recorreguts d'estudi i investigació (REI) per facilitar el canvi de paradigma educatiu, de la visita de les obres al qüestionament del món.La tesi s'articula a través de tres estudis. El primer analitza el pas de l'Aprenentatge Basat en Projectes (ABP) tradicional a la proposta dels REI i les seves conseqüències en la reorganització de les responsabilitats (topogènesi) de professors i estudiants, alhora que examina els seus efectes en les percepcions i la implicació dels estudiants. El segon estudi aborda el problema de la gestió per part del professorat del procés de problematització al nivell de secundària, distingint el pas de la qüestió generatriu a la qüestió d'investigació i el pas de la qüestió d'investigació a l'instrument de recollida de dades. El tercer estudi es trasllada al nivell terciari, on examina com es desplega el procés de problematització amb dades reals de sostenibilitat, diferenciant dues maneres d'iniciar la indagació: quan es proporcionen les dades o quan cal trobar-les per respondre una qüestió. També identifica les pràctiques docents i els dispositius d'ensenyament que el professorat mobilitza per sostenir la indagació.Els estudis es basen en cinc implementacions empíriques organitzades al voltant de temàtiques ambientals i de sostenibilitat. Tres es van dur a terme al nivell de secundària — una activitat inicial basada en projectes sobre la contaminació acústica, un primer REI sobre la separació de residus i un REI col·laboratiu intercursos sobre la contaminació de l'aire —, mentre que dues es van desenvolupar dins d'un curs d'estadística de primer any per a estudiants d'enginyeria, tractant el consum d'aigua i d'electricitat de l'edifici a partir de conjunts de dades institucionals reals.A través dels diferents nivells educatius, els resultats convergeixen a mostrar que la problematització és una competència “ensenyable” però no espontània, que ha de ser dissenyada i enginyada de manera explícita, i que el desplaçament de la responsabilitat del professor cap als estudiants depèn de condicions habilitadores com ara una organització externa legitimadora, un medi inicial deliberadament insuficient, moments estructurats per classificar i refinar les qüestions, i l'enriquiment progressiu del medi. També identifica restriccions originades majoritàriament per la persistència del paradigma de la visita de les obres i per la manca d'infraestructures pedagògiques i didàctiques adequades per sostenir la gestió dels processos d'indagació. Un resultat central i transversal és una caracterització inicial de les praxeologies docents que ajuden a gestionar diferents tipus de processos de problematització i, més enllà d'aquests, les dialèctiques de la indagació, parant una atenció especial al desplaçament de responsabilitats entre professors i estudiants. En fer-ho, la tesi ofereix una descripció didàctica concreta, dins de la TAD, de com la responsabilitat de plantejar i refinar qüestions estadísticament estudiables pot ser transferida als estudiants, contribuint als esforços actuals per connectar l'aprenentatge de l'estadística amb una indagació autèntica, socialment i ambientalment rellevant, i amb el desenvolupament de la consciència cívica dels estudiants.

ENGINYERIA AMBIENTAL

  • GARATACHEA SOLÉ, ROGER: Domestic and Transboundary Air Pollution across European countries: health impacts and policy implications
    Autor/a: GARATACHEA SOLÉ, ROGER
    Programa: ENGINYERIA AMBIENTAL
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 07/09/2026
    Data de lectura: 28/10/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: UPC, Campus NordBuilding C1. Classroom: 002C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
    Director/a de tesi: PEREZ GARCIA-PANDO, CARLOS | JORBA CASELLAS, ORIOL
    Resum de tesi: La contaminació atmosfèrica continua sent un dels principals problemes ambientals i de salut pública a Europa, malgrat dècades de regulació i millores en la qualitat de l'aire. Les partícules fines (PM2.5) i l'ozó troposfèric (O3) segueixen sent dos dels contaminants més nocius. La seva formació, transport i impactes responen a interaccions complexes entre les emissions locals, la contaminació transfronterera, les fonts naturals, la química atmosfèrica i la meteorologia. Aquesta complexitat dificulta determinar quines fonts són responsables dels nivells de contaminació observats.Aquesta tesi estudia els orígens geogràfics de l'O3, així com els orígens geogràfics i sectorials del PM2.5 a Europa, i n'avalua les implicacions per a la salut i per a les polítiques de qualitat de l'aire. Mitjançant el sistema regional de modelització CALIOPE, s'aplica un mètode d'etiquetatge per quantificar les contribucions nacionals, transfrontereres, marítimes i hemisfèriques a les concentracions d'O3 i a la mortalitat associada a curt termini. Pel que fa al PM2.5, es combina un mètode basat en pertorbacions amb una metodologia d'ajust a partir d'observacions per quantificar les diferents contribucions i els seus impactes en la mortalitat; a més, aquestes contribucions es desagreguen per sectors econòmics i fonts naturals. La tesi també avalua la viabilitat d'assolir els valors límit de PM2.5 l'any 2030 sota dos escenaris d'emissions: la legislació vigent (CLE) i la màxima reducció factible (MFR).Els resultats mostren que la contaminació atmosfèrica a Europa està fortament condicionada per fonts situades més enllà de la jurisdicció on es produeix l'exposició. En el cas de l'O3, les contribucions hemisfèriques i transfrontereres són les fonts principals, fet que posa de manifest la importància del transport a llarga distància. Els impactes sobre la salut també estan dominats per la contaminació importada, la qual representa el 88% de les morts atribuïbles a l'O3 a Europa. Ara bé, durant els episodis d'altes concentracions d'O3, les contribucions locals guanyen pes, i reduccions en les emissions nacionals poden ser especialment rellevants. Pel que fa al PM2.5, els impactes sobre la mortalitat a curt termini també estan fortament influïts pel transport transfronterer i per la composició sectorial de les emissions. Les emissions antropogèniques expliquen el 55% de les morts atribuïbles al PM2.5, de les quals el 35% correspon al transport transfronterer dins d'Europa. El sector residencial és la principal font antropogènica, tot i que l'agricultura, el transport per carretera, la indústria i la generació d'energia també hi poden fer contribucions importants segons la regió i l'estació de l'any.L'anàlisi del compliment normatiu del PM2.5 mostra que les reduccions d'emissions previstes haurien de millorar substancialment la qualitat de l'aire de cara al 2030. El CLE permetria que moltes zones de qualitat de l'aire europees complissin els valors límit de PM2.5, amb millores encara més grans sota el MFR. Tanmateix, bona part de les zones que assoleixen el compliment sota el CLE continuen depenent de la cooperació internacional. Si s'exclouen les contribucions de fonts naturals, el compliment augmenta encara més, fet que subratlla el pes de fonts que no es poden controlar mitjançant polítiques nacionals. Així, l'incompliment no reflecteix únicament la insuficiència o límits de les polítiques estatals, sinó també la importància de les contribucions transfrontereres i naturals. En conjunt, aquesta tesi demostra que la modelització amb desagregació per fonts és clau per entendre la contaminació atmosfèrica, estimar-ne els impactes en la salut i dissenyar estratègies de mitigació. Assolir els estàndards europeus de qualitat de l'aire exigirà no només reduccions ambicioses de les emissions, sinó també una acció internacional coordinada i marcs reguladors que tinguin en compte el caràcter transfronterer de la contaminació atmosfèrica.
  • OBRADOR REY, SERGI: Physics-based state estimation algorithms for battery management systems
    Autor/a: OBRADOR REY, SERGI
    Programa: ENGINYERIA AMBIENTAL
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 18/09/2026
    Data de lectura: 29/10/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: CAMPUS BESOSSala Polivalent de l'Edifici A.EEBEAv. Eduard Maristany, 16
    Director/a de tesi: TRILLA ROMERO, LLUÍS | CANALS CASALS, LLUC
    Tribunal:
         PRESIDENT: OYARBIDE URQUIZU, MIKEL
         SECRETARI: AMANTE GARCIA, BEATRIZ
         VOCAL: AUGUST JOHANSSON, SVEN AAKE
    Resum de tesi: Per assolir una veritable sostenibilitat, especialment en el sector de la mobilitat elèctrica, cal frenar la tendència de sobredimensionar les bateries i de migrar les capacitats computacionals dels sistemes de gestió cap a entorns basats en el núvol. Aquestes pràctiques incrementen significativament els recursos necessaris per produir i operar aquests sistemes, comprometent l'alineament amb els principis d'ecodisseny als quals aquestes tecnologies s'haurien d'adherir. La solució passa per maximitzar la vida útil i l'eficiència dels recursos ja existentsEl primer pas per aconseguir un millor control requereix millorar els algorismes d'estimació d'estat de les cel·les dins la bateria. Per tant, el concepte central d'aquesta tesi consisteix a dotar el sistema de gestió d'una capacitat basada directament en la física i l'electroquímica de les bateries. En lloc d'estimar l'estat a partir de dades empíriques processades externament, es proposa traslladar models físics avançats a l'electrònica integrada de la mateixa bateria. Això permet que el sistema comprengui, prevegi i s'adapti a la dinàmica interna i a l'envelliment de les cel·les en temps real i amb la precisió.Aquest enfocament aconsegueix un control operatiu autònom que prevé la degradació prematura des de dins. En definitiva, la recerca duta a terme en aquesta tesi demostra que portar el coneixement electroquímic directament a l'electrònica integrada de la bateria és el pas necessari per convertir aquests sistemes en actius energètics més duradors, eficients i més alineats amb els principis d'ecoeficiència.

ENGINYERIA BIOMÈDICA

  • CLARAMUNT MOLET, MIREIA: Development of a novel clinical gait assessment tool for monitoring and stratifying neuromuscular diseases
    Autor/a: CLARAMUNT MOLET, MIREIA
    Programa: ENGINYERIA BIOMÈDICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Mecànica (EM)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 24/07/2026
    Data de lectura: 17/11/2026
    Hora de lectura: 10:30
    Lloc de lectura: Aula 28.8. Planta 1, Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), Av. Diagonal, 647, 08028 Barcelona
    Director/a de tesi: FONT LLAGUNES, JOSEP MARIA | IDELSOHN ZIELONKA, SEBASTIAN
    Resum de tesi: Les malalties neuromusculars són patologies cròniques i degeneratives de la musculatura esquelètica que comprometen progressivament la marxa, un dels principals determinants de la independència funcional. La seva monitorització, tant en la pràctica clínica com en assajos clínics, es fonamenta en escales i proves funcionals amb biaixos observacionals, efectes sostre i sensibilitat insuficient per detectar canvis subtils. En un moment en què noves teràpies estan emergint, disposar d'una eina objectiva, portable i integrable en la pràctica habitual per a l'anàlisi biomecànica de la mobilitat representa una necessitat clínica no coberta.Per donar resposta, la present tesi desenvolupa els algorismes biomecànics per obtenir paràmetres espai-temporals, cinemàtica articular sagital, activació muscular, distribució de la petjada i freqüència cardíaca a partir de dades crues de sensors portàtils. Per a la captura de dades s'utilitza el sistema Ephion Mobility, que integra i sincronitza sensors inercials, electromiografia de superfície, plantilles de pressió plantar i sensor cardíac en una aplicació mòbil. Amb aquest sistema s’han recollit dades de 176 voluntaris, 90 pacients i 86 controls, en dos països i entorns hospitalaris estàndard.El primer estudi, en col·laboració amb l'Hospital Sant Joan de Déu, constitueix la prova de concepte del sistema. Valida una puntuació multidimensional de la marxa per a la distròfia muscular de Duchenne, derivada de dades multisensorials per aprenentatge no supervisat, que mostra bones correlacions amb les mètriques clíniques actuals i una capacitat prometedora per al seguiment de la malaltia.Confirmada la validesa de l'enfocament, el segon estudi, realitzat al Copenhagen Neuromuscular Center, n'explora l'aplicabilitat en dues patologies amb distribucions de debilitat muscular marcadament diferents: la distròfia muscular de Becker i la distròfia miotònica tipus 1. Es demostra que la valoració biomecànica discrimina patrons específics de malaltia i de severitat que els tests funcionals no reflecteixen. Finalment, el tercer estudi, en col·laboració amb l'Associació Espanyola de Pacients de Pompe, aborda la pregunta més exigent: si l'eina és capaç de detectar progressió longitudinal en una malaltia d'evolució lenta. El Pompe-MDPI desenvolupat assoleix significació estadística en un any de seguiment on les mètriques actuals no detecten canvis en el mateix interval.En conjunt, els resultats aporten evidència preliminar que l'avaluació biomecànica multidimensional portàtil és factible en l'entorn clínic, sensible a la severitat funcional i capaç de detectar progressió longitudinal on les mesures convencionals presenten limitacions. Les puntuacions derivades representen candidats prometedors a biomarcadors digitals per a estudis d'història natural i assajos clínics de teràpies modificadores de la malaltia.
  • GARCÍA HERNANDO, GABRIEL: Development of an advisory system for the administration of anaesthetics and analgesics
    Autor/a: GARCÍA HERNANDO, GABRIEL
    Programa: ENGINYERIA BIOMÈDICA
    Departament: Departament d'Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial (ESAII)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 18/09/2026
    Data de lectura: 27/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Aula 28.8, Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), Campus Diagonal Sud, Av. Diagonal, 647 08028 Barcelona
    Director/a de tesi: VALLVERDU FERRER, MARIA MONTSERRAT | GONZÁLEZ PIJUAN, CARMEN
    Resum de tesi: La tecnologia actual proporciona índexs valuosos de l’estat hipnòtic i, tot i que els efectes adversos de l’anestèsia han disminuït significativament, persisteixen reptes importants. Distingir entre agents anestèsics diferents i predir i detectar de forma fiable la nocicepció intraoperatòria a partir de senyals fisiològiques permetria avançar cap a una atenció més personalitzada.L’electroencefalografia (EEG) i la variabilitat de la freqüència cardíaca (HRV), derivada dels intervals RR, aporten informació complementària sobre les respostes cerebrals i autonòmiques als fàrmacs anestèsics i als estímuls nociceptius. Tanmateix, la parametrització òptima de descriptors no lineals, com el retard temporal, la codificació simbòlica, la banda de freqüència i la representació del senyal analític, no ha estat explorada en el context de la discriminació de fàrmacs i l’avaluació de la nocicepció.Aquesta tesi persegueix dos objectius: primer, discriminar entre tres estats farmacològics, sense fàrmac (ND), propofol (P) i remifentanil (R), mitjançant dinàmica simbòlica basada en EEG i anàlisi de diagrames de Poincaré; i segon, predir i detectar la nocicepció intraoperatòria, definida com la resposta de moviment davant un estímul nociu, utilitzant anàlisi de Poincaré de senyals EEG i RR.Es van analitzar un total de 599 pacients sota anestèsia general. Per a la discriminació de fàrmacs, 84 pacients van complir els criteris d’estabilitat (28 ND, 28 P, 28 R). Per a l’anàlisi de nocicepció, 163 pacients van aportar 329 instàncies d’estímul (159 responents amb moviment, 170 sense moviment). A nivell de pacient, 55 van ser responents, 72 no responents i 36 van mostrar respostes mixtes.Els senyals EEG es van descompondre en set bandes de freqüència. Per a cada banda, es van derivar tres representacions mitjançant la transformada de Hilbert: amplitud, envolupant i fase. Per a la dinàmica simbòlica també es va calcular la primera derivada. Els descriptors de Poincaré i les característiques simbòliques es van extreure en totes les bandes i representacions, conformant un espai de característiques multidimensional aplicat en ambdós anàlisis.Els paràmetres de la dinàmica simbòlica (nombre de símbols, longitud de paraula, factor de quantificació i freqüència de mostreig) es van optimitzar. En l’anàlisi de Poincaré, el retard temporal es va avaluar en descriptors tradicionals, segmentats (SPPA) i basats en asimetria, aplicats a totes les representacions de l’EEG i a finestres de RR de 30 a 60 s. La no linealitat es va validar mitjançant dades surrogades. També es van avaluar descriptors lineals d’EEG i HRV. Es va utilitzar anàlisi discriminant quadràtica amb validació creuada leave-one-out. En tots els casos, la combinació de característiques entre modalitats i representacions va superar els enfocaments individuals.En la discriminació de fàrmacs, la dinàmica simbòlica va assolir el millor rendiment (AUC = 0,952 ND vs P; 0,919 P vs R; 0,837 ND vs R). Els descriptors de Poincaré van aportar resultats complementaris: els tradicionals van ser òptims per a ND vs P (AUC = 0,836; F1 = 84,2%) i ND vs R (AUC = 0,835; F1 = 84,7%), mentre que els basats en asimetria van destacar en P vs R (AUC = 0,893; F1 = 90,0%).En nocicepció, la millor predicció del moviment es va obtenir amb descriptors SPPA de la sèrie RR en una finestra de 30 s (AUC = 0,691; F1 = 68,3%), mentre que la detecció amb descriptors tradicionals de Poincaré de l’EEG (AUC = 0,700; F1 = 72,9%).En conjunt, l’anàlisi de senyals EEG i RR, combinada amb una optimització de paràmetres, permet una discriminació robusta de fàrmacs i una avaluació significativa de la nocicepció a partir d’un únic canal EEG frontal. Tot i que el rendiment en nocicepció va ser moderat, reflectint la complexitat de predir respostes sota anestèsia, el benefici de combinar múltiples modalitats i representacions recolza el seu ús en sistemes avançats de monitorització anestèsica personalitzada.
  • NAVARRO PONS, MARC: Smart materials and resonant microelectromechanical systems for bioelectronic microdevices and electroceuticals
    Autor/a: NAVARRO PONS, MARC
    Programa: ENGINYERIA BIOMÈDICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 17/09/2026
    Data de lectura: 06/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala d'Actes Pepe Millán de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC), C. dels Til·lers, 08193, Bellaterra (Campus UAB)
    Director/a de tesi: MURILLO RODRÍGUEZ, GONZALO
    Resum de tesi: Aquesta tesi presenta el disseny, fabricació, caracterització i avaluació biològica de dues plataformes piezoelèctriques complementàries per a estimulació elèctrica cel·lular sense fils per ultrasons: resonadors MEMS basats en nitrur d'alumini (AlN) (Part I) i bastides de nanofibres i micropartícules de fibroïna de seda electrofilada (Part II). La pregunta central és si els microdispositius piezoelèctrics actuats per ultrasons poden generar camps elèctrics extracel·lulars de magnitud i confinament espacial suficients per provocar respostes cel·lulars mesurables a intensitats dins dels rangs acceptats d’ultrasons diagnòstics.La plataforma d'AlN empra resonadors de membrana circular encastada (~90 µm de diàmetre) fabricats sobre substrats SOI amb elèctrodes de Pt. Un total de 24 resonadors s’integren en una matriu de 3x8 en un xip d'1x1 cm, cadascun enrutat al seu parell d'elèctrodes d'estimulació. Els dispositius ressonen a ~3,27 MHz en aire (Q = 199) i a ~1.62 MHz sota immersió en aigua per una cara (Q = 13). La capa d'AlN presenta d33,f = 1.4 pm/V, e31,f = -0.34 C/m2 i εr = 10.64, mesurats per DBLI amb correcció de subjecció al substrat. L'espectroscòpia d'impedància va revelar baix acoblament (k2eff ≈ 0.5%) i una capacitància paràsita dominant de les pistes d'enrutament (Cpar ≈ 8.5 pF), requirint sostracció polinòmica per a l'extracció de paràmetres BVD. La sensibilitat acústica a 1 MHz va ser d'11.2 mV/MPa, lineal en el rang de 0.1 a 2.0 W/cm2. Un model COMSOL calibrat va predir camps elèctrics per sobre del camp reportat per a respostes de Ca2+ per activació de VGCC en cèl·lules de tipus osteoblàstic a 0.3 W/cm2.La validació biològica amb ·lules Saos-2 va establir una finestra operativa controlable: la viabilitat va superar el 95% a 0.1 i 0.5 W/cm2, caient a ~10% a 1.0 W/cm2. Aquesta transició abrupta és consistent amb una activació electromecànica mediada pel dispositiu més que amb la intensitat acústica sola. La imatge de calci a 0.3 W/cm2 va mostrar que 20 de 34 cèl·lules (59%) sobre elèctrodes van exhibir transitoris de calci, enfront de ~12% fora. Fins on sabem, és el primer microdispositiu ressonant d'AlN a escala cel·lular per a estimulació elèctrica cel·lular sense fils directa sense circuiteria externa de rectificació o amplificació.La fibroïna de seda intercanvia la precisió espacial i el control remot per una biodegradabilitat completa i excitació piezoelèctrica distribuïda. L’'electrofilat des de solucions aquoses de fibroïna de seda (21% en pes) va produir malles de nanofibres aleatòries i alineades. La immersió en metanol es va seleccionar entre tres mètodes de cristal·lització pel seu alt contingut en làmines β (~37-38% per FTIR, enfront de ~27% en les fibres sense tractar), morfologia de fibra preservada i reproductibilitat La cristal·lització va augmentar rigidesa i resistència (E = 179 MPa, UTS = 6.1 MPa per a malles aleatòries; E = 206 MPa, UTS = 11.1 MPa per a malles alineades). i el coeficient piezoelèctric 3.3 vegades, de d33 = 2.2 a d33 = 7.3 pC/N, , confirmant els dominis β com a origen de la resposta piezoelèctrica. Les pel·lícules cristal·litzades es van convertir en micropartícules de 130x130 µm mitjançant microtall en silici a DTU Health Tech, preservant l'arquitectura de nanofibres.La validació biològica va demostrar citocompatibilitat amb HaCaT, NHDF i Saos-2 (viabilitat >90%), proliferació comparables a controls de vidre, diferenciació CK10 (~80%, comparable al vidre) i adhesió i viabilitat en el format de micropartícula.Les plataformes són complementàries: els resonadors d'AlN ofereixen estimulació controlada i individualment adreçable amb freqüència, intensitat, precisió espacial i compatibilitat CMOS definides; la fibroïna de seda ofereix una bastida biodegradable amb excitació piezoelèctrica distribuïda i format micropartícula per a integració tissular, on biodegradabilitat i funció de bastida prevalen sobre la precisió elèctrica.

ENGINYERIA CIVIL

  • FARSHBAF, SIMA: Computational and Data-Driven Design of Additively Manufactured Auxetic Metamaterials for Enhanced Energy Absorption
    Autor/a: FARSHBAF, SIMA
    Programa: ENGINYERIA CIVIL
    Departament: Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 29/09/2026
    Data de lectura: 30/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala Zienkiewich (CIMNE) Building C1, UPC - Campus North Gran Capitan S/N 08034 Barcelona
    Director/a de tesi: DIALAMISHABANKAREH SOLTANI, NARGES | CERVERA RUIZ, LUIS MIGUEL
    Resum de tesi: Aquesta tesi doctoral presenta un marc computacional-experimental per a l’anàlisi, el disseny i l’optimització de metamaterials auxètics amb un comportament millorat d’absorció d’energia. La metodologia proposada combina la caracterització experimental, l’anàlisi no lineal mitjançant elements finits, la fabricació additiva, el disseny estructural i l’aprenentatge automàtic, amb l’objectiu de facilitar el desenvolupament eficient de metamaterials lleugers amb propietats mecàniques adaptades.En primer lloc, la tesi investiga el comportament mecànic d’estructures cel·lulars convencionals i auxètiques mitjançant assaigs experimentals i simulacions no lineals d’elements finits validades experimentalment. Les anàlisis proporcionen informació sobre la influència de la topologia cel·lular, la direcció de càrrega i els mecanismes de deformació en la resposta mecànica, i posen de manifest la major capacitat d’absorció d’energia de les estructures auxètiques reentrants respecte de les arquitectures convencionals de niu d’abella.A partir d’aquests resultats, es proposen noves modificacions geomètriques de la cel·la unitària reentrant convencional per tal de millorar-ne la resposta auxètica i la capacitat d’absorció d’energia, tot preservant els seus mecanismes de deformació característics. Les prediccions numèriques es validen experimentalment, fet que confirma l’eficàcia dels dissenys proposats. En comparació amb el disseny de referència, les modificacions permeten assolir millores de fins al 1250 % en la capacitat d’absorció d’energia i del 860 % en l’absorció específica d’energia.Per accelerar el procés de disseny, es desenvolupa un marc de disseny directe i invers basat en l’aprenentatge automàtic, utilitzant conjunts de dades generats a partir de simulacions d’elements finits prèviament validades. La metodologia proposada permet predir de manera eficient respostes mecàniques no lineals i identificar inversament les geometries de les cel·les unitàries corresponents tant a estructures auxètiques uniformes com a estructures auxètiques amb gruix graduat i amb un comportament mecànic predefinit. A més, es desenvolupa un marc d’aprenentatge automàtic guiat per la física que combina una estratègia de descomposició de la resposta per capes amb xarxes neuronals profundes, amb l’objectiu de reduir substancialment el cost computacional associat a la generació dels conjunts de dades i, alhora, millorar el rendiment predictiu. El marc proposat assoleix errors de predicció inferiors al 2,5 %, fins i tot en escenaris d’extrapolació, utilitzant només 10 mostres d’entrenament, en comparació amb les 2145 mostres requerides per una xarxa neuronal profunda convencional.En conjunt, aquesta tesi estableix un marc que integra la mecànica computacional, la validació experimental, l’optimització estructural i l’aprenentatge automàtic guiat per la física per al disseny eficient de metamaterials auxètics avançats. Les metodologies proposades proporcionen eines pràctiques per al desenvolupament d’estructures lleugeres amb un comportament mecànic adaptat i una capacitat d’absorció d’energia millorada, alhora que estableixen una base metodològica per estendre les estratègies de disseny basades en dades a altres sistemes de metamaterials.

ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ

  • BAJIC, PETAR: Assessment of structural performance of fibre-reinforced concrete under chloride-induced corrosion
    Autor/a: BAJIC, PETAR
    Programa: ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 17/09/2026
    Data de lectura: 23/10/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: CAMPUS NORD - Carrer de Jordi Girona, Les Corts, 08034 Barcelona - Edifici B1-003
    Director/a de tesi: DE LA FUENTE ANTEQUERA, ALBERTO | TOSIC, NIKOLA
    Resum de tesi: La corrosió induïda per clorurs és un dels principals factors que contribueixen a la degradació dels productes d'acer estandarditzats aprovats per al reforç de structures de formigó. Concretament, els clorurs, si són presents en concentracions suficients, degraden la capa d'òxid protectora que es forma al voltant dels productes d'acer en entorns alcalins. En la reacció electroquímica resultant, el diàmetre de les barres d'armadura es redueix i, en conseqüència, se'n veu afectada la seva prestació estructural (en termes de capacitat de càrrega i ductilitat).S'ha demostrat àmpliament que les fissuracions, una característica inherent del formigó armat, afecten negativament la durabilitat i, per extensió, el rendiment estructural global. En canvi, es reconeix que l'addició de fibres a una matriu de formigó millora el comportament post-fissuració en controlar eficaçment — sempre que el tipus i la quantitat de fibres siguin adequats — la propagació de les fissures. En conseqüència, investigar fins a quin punt el reforç amb fibres pot mitigar la degradació de la durabilitat és una qüestió important que mereix més recerca, amb la finalitat de fer recomanacions per a la seva futura incorporació als codis de disseny i a les directrius.Amb l'objectiu d'avaluar el comportament estructural de diferents tipus de formigó (amb i sense l'ús de fibres en combinació amb barres d'armadura tradicionals), en aquest estudi es va dur a terme un programa experimental exhaustiu. Es van considerar tres tipus de formigó: formigó armat convencional (RC) i dues variants de formigó armat amb fibres d'acer (RR-FRC). Concretament, formigó armat amb barres d'acer i fibres (RR-SFRC) i formigó armat amb barres d'acer i fibres de polipropilè (RR-PPFRC). Es van dur a terme proves tenint en compte: tres condicions de càrrega diferents (descàrrega, descàrrega i elements sotmesos a càrregues de flexió sostingudes), dos estats de fisuració (amb/sense fisures) i dues condicions d'exposició (no exposat i exposat a clorurs). La investigació es va dur a terme tant en provetes a petita escala com en provetes amb dimensions representatives d'estructures reals.Els resultats mostren cinètiques de corrosió comparables en tots els tipus de formigó considerats, caracteritzats per períodes similars per a l'inici i la propagació de la corrosió. No obstant això, tot i que el tipus de fibres va resultar ser un paràmetre invariant en relació amb les cinètiques de corrosió, els elements RR-FRC van presentar un comportament estructural superior en comparació amb els fabricats amb formigó armat (RC) tradicional. Cal destacar que, en certs casos, el comportament mecànic dels elements de RR-FRC corroïts també va superar el dels elements de control de formigó armat (RC) no corroïts. A més, els elements de RR-FRC van demostrar un comportament superior sota càrregues sostingudes a llarg termini, mostrant la capacitat de recuperar una part significativa de la seva deformació en desgravar-los.Aquest conjunt de resultats contribueix a la – força limitada – bibliografia sobre la durabilitat del formigó armat amb fibres, i en particular sobre la corrosió en entorns amb clorurs. Després d'una anàlisi conjunta exhaustiva, aquests resultats permetran la formulació de recomanacions de disseny per a elements de formigó amb armadura híbrida que comprèn fibres i barres d'acer.
  • BASAR, IMREN: Sustainable Repair Mortars for Historic Masonry: Design, Characterization and Performance Assessment of Natural and Recycled Materials
    Autor/a: BASAR, IMREN
    Programa: ENGINYERIA DE LA CONSTRUCCIÓ
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 29/09/2026
    Data de lectura: 10/11/2026
    Hora de lectura: 12:00
    Lloc de lectura: ETSECCPB, Sala C2-212 (C/Jordi Girona 1-3, mòdul C2, Campus Nord, Barcelona).
    Director/a de tesi: FERNANDEZ CARRASCO, LUCIA | TORRENS MARTÍN, DAVID
    Resum de tesi: Aquesta tesi presenta una investigació comparativa i orientada a la conservació dels morters a base de cal utilitzats en el patrimoni arquitectònic, amb un èmfasi especial en la compatibilitat dels materials, la durabilitat i el comportament a llarg termini. S’han estudiat morters històrics procedents de dos emplaçaments representatius de Catalunya: el jaciment arqueològic romà d’Altafulla i l’Edifici de l’Hivernacle de Barcelona, juntament amb morters comercials de restauració i formulacions de cal dissenyades al laboratori, amb l’objectiu d’avaluar les opcions tecnològiques, els límits de comportament i la seva idoneïtat per a la conservació.Es va adoptar una metodologia multianalítica integral que incorpora tècniques de caracterització mineralògica, granulomètrica, mecànica, física i visual. Aquest enfocament va permetre avaluar les relacions entre el lligant i els àrids, les característiques microestructurals, la resposta mecànica i el comportament estètic, prestant una atenció especial als paràmetres rellevants per a la pràctica de la conservació del patrimoni. La caracterització dels morters històrics va revelar estratègies tecnològiques diferenciades en la selecció de les matèries primeres, la granulometria dels àrids i la composició del lligant, estretament vinculades als requisits funcionals i a les condicions d’exposició ambiental de cada emplaçament.L’anàlisi comparativa ha demostrat que els morters comercials de reparació estandarditzats, tot i presentar resistències mecàniques més elevades, no garanteixen necessàriament una millor compatibilitat amb els suports de fàbrica històrica. D’altra banda, els morters de cal preparats al laboratori, en particular els sistemes basats en calç aèria CL90, van mostrar una major capacitat d’adaptació per compatibilitzar el comportament mecànic i la deformabilitat quan les condicions de curat i d’exposició ambiental es van controlar adequadament.Els assaigs de condicionament relacionats amb la durabilitat van posar de manifest la influència crítica del règim de carbonatació, la interacció amb la humitat, la presència de sals i els cicles tèrmics en el comportament dels morters fins a les edats estudiades, subratllant la necessitat d’avaluacions a llarg termini més enllà del comportament mecànic a edats primerenques. Les observacions qualitatives in situ realitzades al Monestir de Sant Joan les Fonts van confirmar, a més, una adequada treballabilitat, adherència i integració visual tant dels morters de referència com dels morters modificats amb PDMS durant el període inicial posterior a la seva aplicació.En conjunt, els resultats donen suport a un enfocament integrat i sensible al context per al disseny i l’avaluació de morters de reparació compatibles a base de calç, aportant evidència experimental que posa de manifest la importància de la compatibilitat dels materials, la durabilitat i la interacció amb l’entorn en la conservació del patrimoni arquitectònic.Paraules clau: Morters de calç, conservació del patrimoni arquitectònic, compatibilitat dels materials, durabilitat, carbonatació, comportament a llarg termini, caracterització multianalítica, morters de reparació, microestructura i condicions ambientals.

ENGINYERIA DE PROCESSOS QUÍMICS

  • MARÍN RIVAS, ENRIQUE DAVID: Mechanochemical Preparation of Pd-Cu/CeO₂ Catalysts for Carbon Monoxide Oxidation
    Autor/a: MARÍN RIVAS, ENRIQUE DAVID
    Programa: ENGINYERIA DE PROCESSOS QUÍMICS
    Departament: Departament d'Enginyeria Química (EQ)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 31/07/2026
    Data de lectura: 13/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala Polivalent - Edifici IEEBEhttps://eebe.upc.edu/ca/lescola/com-arribar
    Director/a de tesi: LLORCA PIQUE, JORDI | VENDRELL VILLAFRUELA, XAVIER
    Resum de tesi: Els catalitzadors basats en òxid de ceri (CeO2) són àmpliament estudiats per a reaccions d’oxidació a causa de les seves propietats redox, la seva capacitat d’emmagatzematge d’oxigen i la seva habilitat per estabilitzar llocs interficials metall-suport. Entre aquests sistemes, els catalitzadors Pd/CeO2 i Cu/CeO2 presenten un especial interès per a l’oxidació de CO a baixa temperatura. Tanmateix, el seu comportament catalític depèn del mètode de síntesi, la dispersió metàl·lica i els defectes estructurals. En aquesta tesi es va investigar la síntesi mecanoquímica mitjançant mòlta planetària de boles com una ruta sostenible per a la preparació de catalitzadors basats en CeO2, així com diferents tractaments destinats a modificar les seves propietats estructurals i catalítiques.La primera part del treball es va centrar en catalitzadors Pd/CeO2 preparats mitjançant mòlta planetària sota atmosferes controlades. Els resultats van demostrar que la síntesi mecanoquímica afavoreix la formació d’estructures interficials actives Pd-Ce. Els catalitzadors preparats a 250 rpm en aire durant 10 min van mostrar la major activitat en l’oxidació de CO, superant els obtinguts per impregnació convencional. Aquest comportament es va atribuir a la formació d’espècies interficials PdOx-Ce i a fortes interaccions metall-suport. La microscòpia electrònica va revelar nanopartícules i clústers de Pd altament dispersos sobre la superfície de la cèria.La segona part va investigar catalitzadors Cu/CeO2 preparats mitjançant mètodes mecanoquímics emprant diferents precursors, temperatures de calcinació, condicions de mòlta i tractaments de reducció. Els resultats van mostrar que la síntesi mecanoquímica pot generar catalitzadors més actius que els obtinguts per mètodes convencionals. Els catalitzadors preparats a partir de nitrat de coure i calcinats a 300 °C van presentar el millor rendiment. El pretractament reductor en H2/N2 va millorar addicionalment l’activitat catalítica. La microscòpia electrònica va confirmar l’absència de grans agregats de CuOx i la presència d’espècies de coure altament disperses. A més, experiments operando amb radiació de sincrotró van evidenciar un cicle redox dinàmic Cu+/Cu2+ sota condicions de reacció, contribuint a l’estabilitat i a l’activació progressiva dels catalitzadors.La tercera part va abordar catalitzadors bimetàl·lics Pd-Cu/CeO2 preparats mitjançant mòlta planetària. Es van avaluar diferents relacions Cu/Pd, càrregues metàl·liques i seqüències de deposició. En condicions no reduïdes, la incorporació de Pd no va produir millores significatives respecte als catalitzadors monometàl·lics Cu/CeO2. No obstant això, després d’un tractament reductor amb H2, els catalitzadors bimetàl·lics van mostrar una activitat superior, evidenciant la importància de la pre-reducció en la formació d’estructures interficials favorables Pd-Cu-Ce.També es va estudiar la irradiació amb feix d’electrons com a tractament post-síntesi per a catalitzadors Pd/CeO2. La irradiació va millorar l’activitat catalítica i va reduir l’energia d’activació aparent per a l’oxidació de CO. Les anàlisis Raman i XPS van revelar un augment de defectes estructurals, espècies peròxid i nous llocs interficials PdOx-Ce.Finalment, el flash sintering es va aplicar a materials basats en cèria. Tot i que el tractament va induir importants modificacions microestructurals i elèctriques, els materials obtinguts van presentar una activitat catalítica inferior a la del CeO2 no tractat, principalment a causa dels efectes tèrmics associats a l’escalfament Joule.En conjunt, aquesta tesi demostra que la síntesi mecanoquímica constitueix una estratègia eficaç per a la preparació de catalitzadors basats en CeO2 altament actius. El comportament catalític dels sistemes Pd/CeO2, Cu/CeO2 i Pd-Cu/CeO2 està governat per les estructures interficials metall-cèria, la dispersió metàl·lica i les propietats redox del suport.
  • MOGHADAMFAR, TANAZ: Advanced membrane modification strategies to improve the ion selectivity of nanofiltration membranes for developing circular processing of brackish water
    Autor/a: MOGHADAMFAR, TANAZ
    Programa: ENGINYERIA DE PROCESSOS QUÍMICS
    Departament: Departament d'Enginyeria Química (EQ)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 22/09/2026
    Data de lectura: 06/11/2026
    Hora de lectura: 10:30
    Lloc de lectura: EEBE - UPCSala d'actes, Edifici A
    Director/a de tesi: REIG I AMAT, MÒNICA | DEL VALLE MENDOZA, LUIS JAVIER
    Resum de tesi: El tractament de l’aigua és un repte global a causa de l’escassetat hídrica i és essencial per impulsar l’economia circular i els objectius del Pacte Verd Europeu. A més de reutilitzar l’aigua, les tecnologies de tractament permeten recuperar recursos valuosos, com ara matèries primeres crítiques presents en corrents d’aigua i aigües residuals. En aquest context, la tecnologia de membranes destaca per la seva eficiència energètica i la seva elevada selectivitat. Entre aquests processos, la nanofiltració (NF) és una tecnologia prometedora per al tractament d’aigües i la separació selectiva d’ions. Tanmateix, les membranes convencionals de NF encara presenten limitacions pel que fa a la selectivitat, l’embrutiment i el control del transport d’ions, especialment en la separació d’ions monovalents i divalents.Aquesta tesi desenvolupa membranes avançades de NF mitjançant modificació superficial i fabricació de membranes nanocompostes amb l’objectiu de millorar la selectivitat, la permeabilitat i l’estabilitat. L’estratègia principal es basa en la tècnica d’assemblatge capa a capa (Layer-by-Layer, LBL) utilitzant els sistemes PDADMAC/PSS i PAH/PSS. Es va estudiar la influència del tipus i la concentració de polielectròlit i del nombre de bicapes (1,5–6,5) sobre membranes de poliamida i de polietersulfona sulfonada. La caracterització es va dur a terme mitjançant microscòpia electrònica d’emissió de camp, microscòpia de força atòmica, espectroscòpia FTIR, imatge Raman, el·lipsometria, mesures d’angle de contacte i anàlisi quimiomètrica, per relacionar l’estructura de la membrana amb el seu rendiment.La modificació mitjançant LBL va millorar significativament la selectivitat i les propietats de transport. Les membranes de poliamida van assolir el millor rendiment amb 5,5 bicapes de PDADMAC/PSS i 6,5 bicapes de PAH/PSS, millorant la selectivitat Na/Ca, Na/Mg, K/Ca i K/Mg i mantenint una elevada permeabilitat. En les membranes de polietersulfona sulfonada, les concentracions baixes de polielectròlit (0,01 % en pes) van generar multicapes més compactes i estables que les concentracions elevades.També es van desenvolupar membranes compostes incorporant nanopartícules MOF (ZIF-8-NH₂ i UiO-66-NH₂) en diferents concentracions i localitzacions dins la membrana. Els resultats van demostrar que el tipus de MOF, la concentració i la seva posició influeixen de manera decisiva en el rendiment. La configuració amb UiO-66-NH₂ a la capa intermèdia i ZIF-8-NH₂ a la capa activa va proporcionar el millor equilibri entre permeabilitat i separació d’ions.En conjunt, aquesta tesi demostra que la modificació mitjançant LBL i la incorporació de MOF són estratègies eficaces per millorar les propietats de les membranes de NF. Els resultats contribueixen al desenvolupament de membranes de nova generació per al tractament sostenible de l’aigua, l’estovament d’aigües dures i la recuperació selectiva d’ions valuosos.

ENGINYERIA DEL TERRENY

  • GUO, TIAN: Reducing the uncertainty on subsurface heterogeneity from microseismicity and geodetic data
    Autor/a: GUO, TIAN
    Programa: ENGINYERIA DEL TERRENY
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 01/10/2026
    Data de lectura: 24/11/2026
    Hora de lectura: 15:00
    Lloc de lectura: ETSECCPB.UPC, Campus NordBuilding C1. Classroom: 002C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
    Director/a de tesi: VILARRASA RIAÑO, VÍCTOR | WU, HAIQING
    Resum de tesi: Garantir l'emmagatzematge geològic de CO₂ (EGC) a escala requereix alguna cosa més que disponibilitat d’espai porós. Les interaccions tèrmiques, hidràuliques, mecàniques i químiques durant i després de la injecció de CO₂ plantegen reptes per l'accés limitat al subsòl. Reduir la incertesa del subsòl és un dels reptes més crítics per al desplegament segur de l'EGC. Aquesta tesi té com a objectiu reduir aquesta incertesa vinculant la deformació del terreny i la microsismicitat induïda amb la inversió basada en dades, l'anàlisi de tensions i la modelització numèrica hidromecànica. Concretament, aquesta tesi avalua (1) com es pot predir la deformació del terreny i emprar-la per inferir propietats del subsòl i les falles, (2) com els mecanismes focals microsísmics poden restringir l'estat tensional i la reactivació de falles, i (3) com els simuladors acoblats poden donar suport a la interpretació a llarg termini de les respostes hidromecàniques de l'argila Opalinus a la injecció de salmorra rica en CO₂.Primer, desenvolupem un flux de treball multietapa basat en dades per predir la deformació del terreny causada per la injecció de fluids en reservoris interceptats per falles. S'utilitzen solucions poroelàstiques sintètiques per a l'entrenament i es verifiquen contra simulacions de CODE_BRIGHT. Les xarxes neuronals profundes superen la regressió lineal i els models basats en conjunts d'arbres. El canvi de pressió, el mòdul de tall i la geometria de les falles són controls dominants del desplaçament superficial, permetent una avaluació ràpida de les condicions del subsòl.Segon, proposem un marc d'inversió probabilística basat en xarxes neuronals invertibles condicionals (cINN) per estimar paràmetres del subsòl a partir de dades geodètiques i quantificar la no unicitat de la caracterització. Els assajos sintètics demostren que l'amplada del reservori queda ben restringida, la relació salt-gruix queda parcialment restringida i el capbussament de la falla és feblement identificable a causa de la seva subtil expressió superficial. L'aplicació d'aquest marc al projecte Illinois Basin-Decatur (IBDP) revela una amplada equivalent del reservori creixent al llarg del temps, d'acord amb la migració lateral de la regió pressuritzada.També restringim l'estat tensional i l'estabilitat de les falles a l'IBDP integrant mecanismes focals microsísmics amb dades de sondeig, estimacions de la tensió vertical i mesures de pressió de tancament instantani (ISIP). L'anàlisi de tendència al lliscament de 26 mecanismes focals suggereix una magnitud de la tensió horitzontal màxima (SHmax) d'uns 93 MPa orientada a ~110°. Els llindars de reactivació de les falles resulten ser altament sensibles a la ISIP, a la magnitud de SHmax i al coeficient de fricció de la falla.Finalment, presentem simulacions de referència hidromecàniques basades en l'experiment CO₂LPIE del laboratori subterrani de Mont Terri, a Suïssa, comparant CODE_BRIGHT i OpenGeoSys en configuracions axisimètriques, anisòtropes i estratificades. Ambdós codis reprodueixen patrons coherents de difusió de pressió i de transport de CO₂ dissolt, mentre que els camps geomecànics (deformació, desplaçament i tensió) presenten una forta sensibilitat a l'anisotropia d'estratificació i als models constitutius, subratllant la necessitat d'un calibratge curós amb dades de camp.En conjunt, aquesta tesi demostra que la seguretat de l’EGC es beneficia de tractar la monitorització, la modelització i la quantificació de la incertesa conjuntament. La deformació del terreny proporciona informació espaial sobre la pressurització del reservori, la microsismicitat restringeix les tensions i la reactivació de falles, i els models d'aprenentatge automàtic permeten una predicció ràpida i una inversió probabilística per caracteritzar el subsòl. El marc proposat millora la caracterització de les estructures i propietats subterrànies, a més de donar suport a una avaluació adaptativa de la seguretat de l’EGC.

ENGINYERIA ELÈCTRICA

  • ALI, SALMAN: ANALYSIS OF THE INTEGRATION OF RENEWABLE ENERGY AND ENERGY STORAGE SYSTEMS IN SERIES-CASCADED MICROGRIDS
    Autor/a: ALI, SALMAN
    Programa: ENGINYERIA ELÈCTRICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Elèctrica (DEE)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 29/09/2026
    Data de lectura: 05/11/2026
    Hora de lectura: 10:00
    Lloc de lectura: ESEIAAT – TR5 – Expo Sala
    Director/a de tesi: BOGARRA RODRIGUEZ, SANTIAGO | CORCOLES LOPEZ, FELIPE
    Resum de tesi: La creixent integració de fonts d’energia renovable ha transformat les xarxes de distribució elèctrica en sistemes energètics descentralitzats. Les fonts de generació distribuïda (DG), com la solar fotovoltaica (PV), l’eòlica, les piles de combustible, l’energia hidroelèctrica i altres recursos renovables, permeten la generació local d’energia i redueixen la dependència d’infraestructures centralitzades. Les microxarxes (MGs) han esdevingut una solució per integrar unitats DG. Les estructures de microxarxa són àmpliament utilitzades per les seves característiques de control i protecció. Tanmateix, la baixa tensió de sortida de les fonts DG requereix etapes de conversió elevadora, augmentant la complexitat i les pèrdues del sistema. En conseqüència, les microxarxes en cascada sèrie (SCMGs) han despertat interès.Malgrat els seus avantatges, les SCMGs presenten reptes relacionats amb el repartiment de potència, la regulació de tensió i la integració de fonts DG no gestionables (ND-DG). Els controls existents d’encaminament de potència assumeixen habitualment fonts de corrent continu ideals, limitant-ne l’aplicabilitat sota la intermitència renovable. Els enfocaments convencionals, com la reconstrucció de tensió fonamental i la injecció de tensió de tercer harmònic, presenten una capacitat limitada de repartiment de potència, marges reduïts de tensió a l’enllaç de corrent continu, riscos de sobremodulació i un rendiment dinàmic degradat. Per abordar aquestes limitacions, aquesta tesi investiga una topologia SCMG que integra unitats ND-DG i sistemes d’emmagatzematge amb bateries. Es desenvolupa una estratègia de control basada en múltiples portadores de potència que incorpora corrent de tercer harmònic juntament amb la component fonamental per permetre l’encaminament de potència entre mòduls sota generació ND-DG reduïda o nul·la. L’enfocament proposat manté la tensió multinivell desitjada mentre satisfà les restriccions de tensió i modulació. A més, la utilització proporcional de potència al costat de corrent continu coordina la càrrega i descàrrega de les bateries, afavorint l’estabilitat de tensió i el repartiment de potència. Tot i que la metodologia proposada amplia el rang d’encaminament de potència, el corrent de tercer harmònic injectat apareix en el corrent de xarxa, afectant la compatibilitat amb la xarxa elèctrica.Per superar aquesta limitació, l’arquitectura SCMG s’estén a una configuració connectada en delta. En aquesta topologia, el corrent de tercer harmònic circula dins dels clústers en cascada, permetent l’encaminament de potència entre mòduls sense propagar harmònics a la xarxa. La injecció de corrent de seqüència zero s’utilitza per a l’encaminament de potència entre clústers i el manteniment de corrents trifàsics simètrics. El marc proposat determina els valors òptims de corrent de tercer harmònic, tensió de tercer harmònic i injecció de seqüència zero, juntament amb un control proporcional de la utilització de potència en corrent continu. En condicions adverses, la component fonamental governa l’intercanvi de potència compatible amb la xarxa, la component de tercer harmònic millora la redistribució de potència entre mòduls i la component de seqüència zero garanteix l’equilibri entre clústers.La metodologia proposada es valida mitjançant simulacions en MATLAB/Simulink, experiments hardware-in-the-loop i un prototip a escala de laboratori. Els resultats confirmen una generació estable de tensió multinivell, una estabilització eficaç de l’enllaç de corrent continu i un encaminament robust de potència entre mòduls i clústers. En conjunt, aquesta tesi amplia l’estat de l’art de les SCMGs mitjançant un marc de control escalable que permet una operació fiable en condicions reals de microxarxa i afavoreix la integració d’energies renovables i emmagatzematge energètic en futures xarxes elèctriques intel·ligents.
  • CABRERA REDONDO, ÓSCAR: From Optimisation to Artificial Intelligence Solutions for Modern Power Systems
    Autor/a: CABRERA REDONDO, ÓSCAR
    Programa: ENGINYERIA ELÈCTRICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Elèctrica (DEE)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 30/09/2026
    Data de lectura: 29/10/2026
    Hora de lectura: 10:00
    Lloc de lectura: ETSEIB - UPC
    Director/a de tesi: ARAGÜÉS PEÑALBA, MÒNICA
    Resum de tesi: Els sistemes elèctrics moderns s'estan transformant per la descarbonització, la generació renovable, els recursos distribuïts, l'electrificació, la digitalització i la participació de nous agents. Aquests canvis incrementen la complexitat operativa i requereixen eines de decisió més ràpides, adaptatives i distribuïdes, en què l'optimització aporta estructura i la intel·ligència artificial contribueix amb predicció, aproximació, adaptació i aprenentatge preservant la privacitat.Aquesta tesi investiga la transició des de formulacions basades en l’optimització cap a solucions assistides per intel·ligència artificial per als sistemes elèctrics, mitjançant tres contribucions a nivell de xarxa, comunitat i usuari. A nivell de xarxa, es proposa una xarxa neuronal lagrangiana basada en grafs i informada per la física per aproximar el flux òptim de potència en corrent continu. L’enfocament s’avalua en xarxes de referència de 3 a 118 busos, incloent-hi variants normals i estressades. En condicions normals, el residual mitjà de les restriccions d’igualtat es redueix de 0,0219 p.u. a 0,0137 p.u., corresponent a una millora del 37,44% respecte d’una xarxa neuronal de grafs purament basada en dades, amb acceleracions mitjanes de 94 i 15 vegades respecte d’un solver d’optimització no lineal àmpliament utilitzat en condicions normals i extremes, respectivament.A nivell de comunitat, la tesi analitza l’operació intel·ligent de comunitats energètiques locals sota restriccions organitzatives i operatives. Els resultats mostren que l’autoconsum col·lectiu pot generar un valor agregat substancial, però també que la composició dels usuaris i les regles d’assignació influeixen fortament en la distribució dels beneficis. En els casos d’estudi avaluats, les configuracions amb un 50% d’usuaris amb generació fotovoltaica privada assoleixen els majors estalvis totals mitjans, 97,42€, mentre que la reassignació d’excedents incrementa els estalvis totals fins a 45,14€. Tot i això, continuen sent necessaris mecanismes orientats a l’equitat per reduir resultats individuals negatius.A nivell d’usuari, la tesi proposa estratègies d’aprenentatge federat personalitzat per a la predicció de la demanda elèctrica domèstica. Els enfocaments de clustering basats en el model proposats milloren la personalització sense centralitzar dades privades de comptadors intel·ligents. En comparació amb l’aprenentatge federat convencional, FedEC i FedKM redueixen l’error quadràtic mitjà en un 0,27% i un 0,67%, respectivament, amb FedKM assolint l’error agregat més baix entre els mètodes personalitzats considerats.En conjunt, aquesta tesi mostra que l’optimització i la intel·ligència artificial són components complementaris dels sistemes elèctrics moderns. La seva integració responsable requereix mètodes precisos, eficients, informats per la física, conscients de la regulació i centrats en l’usuari.
  • DIAZ MOTTA, ARMANDO: Large Scale Wind-Powered Offshore Ammonia Production
    Autor/a: DIAZ MOTTA, ARMANDO
    Programa: ENGINYERIA ELÈCTRICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Elèctrica (DEE)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 30/07/2026
    Data de lectura: 29/10/2026
    Hora de lectura: 12:00
    Lloc de lectura: Aula 28.8 Sala Conferències - ETSEIB-UPC
    Director/a de tesi: DÍAZ GONZÁLEZ, FRANCISCO | VILLA ARRIETA, MANUEL RICARDO
    Resum de tesi: L’hidrogen i l’amoníac renovable poden contribuir a la descarbonització dels sectors on l’electrificació directa no és viable, amb l’amoníac verd actuant com a vector d’hidrogen entre les zones de producció renovable i els centres de demanda llunyans.Entre les vies a gran escala proposades en els darrers anys, la producció d’amoníac verd basada en electricitat verda i electròlisi de l’aigua desperta un interès creixent. Tanmateix, s’ha prestat poca atenció a la viabilitat a llarg termini de la producció d’amoníac offshore i off-grid basada en electròlisi SOEC i alimentada íntegrament amb energia eòlica marina. Aquesta tesi aborda específicament aquest buit de coneixement investigant si la producció d’amoníac verd a gran escala, off-grid i offshore, basada en electròlisi d’òxid sòlid (SOEC), un cicle de síntesi Haber-Bosch (HB) i energia eòlica marina, pot esdevenir una via factible l’any 2050.Aquesta recerca té com a objectiu avaluar la viabilitat tècnica i econòmica a llarg termini de la producció d’amoníac basada en energia eòlica marina.Per assolir aquest objectiu, la tesi combina una anàlisi de l’estat de l’art amb un model termodinàmic en règim estacionari d’una planta d’amoníac SOEC–Haber-Bosch de 3 000 t d- 1 i amb un marc integrat pseudodinàmic que acobla la planta, la generació eòlica marina, l’emmagatzematge en bateries i l’emmagatzematge d’hidrogen. Aquest marc inclou un model econòmic i un algorisme d’optimització de capacitats per minimitzar el cost nivellat de l’amoníac (LCOA). El model pseudodinàmic simula l’operació flexible de la planta en un ampli rang de càrrega sota condicions de vent específiques de cada emplaçament. En aquesta tesi s’avaluen tres localitzacions offshore amb recursos eòlics d’alta qualitat: La Guajira (Colòmbia), el mar del Nord (Dinamarca) i el golf de Roses (Espanya).Els resultats mostren que, en règim estacionari i a plena càrrega, la planta requereix 1 030 MW i assoleix una eficiència global del 63% en base al PCI-NH₃, mentre que l’electròlisi SOEC arriba al 87% en base al PCI-H₂. El cicle Haber-Bosch subministra el 57% de la potència tèrmica necessària per a l’evaporació de l’aigua d’alimentació en el procés d’electròlisi. En operació a càrrega parcial, la unitat SOEC pot operar a càrregues mínimes del 61% i del 72% per a escenaris de conversió de vapor del 70% i del 85%, respectivament, amb variacions de temperatura de l’stack de ±30 °C. En condicions d’operació offshore, l’eficiència global arriba al 60%, i el factor de capacitat de la planta assoleix el 80% al millor emplaçament, aproximadament un 10% per sota del d’una planta convencional d’amoníac connectada a xarxa.Pel que fa a la viabilitat econòmica, els resultats indiquen que La Guajira i el mar del Nord podrien assolir el cost nivellat de l’amoníac més baix l’any 2050, amb 472 i 436 USD t⁻¹, respectivament, mentre que el golf de Roses es manté menys competitiu, al voltant de 720 USD t⁻¹.La comparació entre els emplaçaments seleccionats mostra, a més, que l’operació inflexible del procés Haber-Bosch --és a dir, a càrrega del 100%-- comporta només diferències marginals en el cost de producció en relació amb l’operació flexible en el rang 10-100%, però incrementa els períodes de hot standby del Haber-Bosch, revelant un compromís entre estabilitat operativa i requisits d’emmagatzematge.La tesi proporciona un marc d’avaluació tecnoeconòmica per a la producció d’amoníac verd offshore, alhora que dona suport a la planificació de capacitats dels recursos renovables marins. A més, els resultats indiquen que l’amoníac offshore basat en SOEC podria esdevenir competitiu en costos l’any 2050, sempre que es redueixin els costos de l’eòlica flotant i de l’electròlisi d’òxid sòlid, i tenint en compte factors exògens com condicions de mercat favorables i marcs polítics de suport.

ENGINYERIA ELECTRÒNICA

  • HUSSAIN, TAUSEEF: Metamaterial-inspired Flexible Microwave Resonant Structures for RFID Sensing and Shielding
    Autor/a: HUSSAIN, TAUSEEF
    Programa: ENGINYERIA ELECTRÒNICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 20/07/2026
    Data de lectura: 05/11/2026
    Hora de lectura: 15:30
    Lloc de lectura: Sala de Conferències TR1 – ESEIAAT, UPChttps://meet.google.com/fkh-mqus-zbt
    Director/a de tesi: GIL GALI, IGNACIO | FERNANDEZ GARCIA, RAUL
    Resum de tesi: Els metamaterials són estructures electromagnètiques dissenyades artificialment que permeten interaccions ona–matèria més enllà de les assolibles amb materials naturals. Quan s’implementen en formes flexibles i compatibles amb tèxtils, les estructures ressonants inspirades en metamaterials ofereixen avantatges únics per a tecnologies vestibles, com ara conformabilitat mecànica, baix pes i respostes electromagnètiques altament sintonitzables. Aquestes característiques les fan especialment atractives per a plataformes de sensat vestible basades en identificació per radiofreqüència (RFID), on la sensibilitat, la robustesa i la seguretat de l’usuari s’han d’abordar de manera simultània. Aquesta tesi investiga el disseny i la integració d’estructures ressonants flexibles inspirades en metamaterials amb sistemes RFID per habilitar sensors amb prestacions millorades i una major seguretat electromagnètica.Els sensors RFID convencionals solen basar-se exclusivament en la deformació de l’antena o en pertorbacions del substrat per transduir estímuls físics o bioquímics. Tot i que són eficaços en entorns controlats, aquests enfocaments presenten una sensibilitat limitada i una forta dependència de les condicions de càrrega ambiental en escenaris vestibles. En bandes d’ultra alta freqüència (UHF), la proximitat al cos humà provoca desadaptació d’impedància i una reducció de la fiabilitat de l’abast de lectura, mentre que en freqüències de microones, la major absorció electromagnètica en els teixits biològics genera preocupacions relacionades amb la taxa d’absorció específica (SAR). Aquestes limitacions motiven l’ús d’estructures ressonants dissenyades que proporcionen un major confinament de camp i un millor control de la interacció antena–entorn.En primer lloc, aquesta tesi investiga el sensat passiu RFID en banda UHF assistit per ressonadors per a la monitorització biomecànica i bioquímica. S’explota l’acoblament electromagnètic entre antenes RFID UHF impreses i elements ressonants compactes per millorar la sensibilitat més enllà dels enfocaments convencionals basats únicament en l’antena. Així mateix, s’integren ressonadors de línia meandrada amb etiquetes RFID per habilitar el sensat de desplaçament, demostrant una monitorització fiable de la respiració i de la flexió del genoll. Aquest enfocament s’estén posteriorment al sensat bioquímic mitjançant la integració d’un ressonador d’anell partit complementari (CSRR) acoblat capacitativament a una antena RFID de tipus H-slot, permetent la monitorització sense fils passiva de la concentració de glucosa mitjançant la modulació de l’abast de lectura.Posteriorment, la tesi aborda l’estabilitat electromagnètica i la seguretat de l’usuari en sistemes RFID que operen en freqüències de microones, on les longituds d’ona més curtes permeten la realització de matrius compactes de ressonadors en forma de metasuperfícies. Es desenvolupa un conductor magnètic artificial de tipus reixeta (GG-AMC) transpirable per mitigar la desadaptació induïda pel cos, suprimir la radiació cap enrere i reduir significativament la SAR, preservant alhora la comoditat de l’usuari. A més, s’introdueixen absorbedors metamaterials acoblats en camp proper com a estructures de doble funcionalitat, capaces de proporcionar simultàniament apantallament electromagnètic i modulació ressonant sensible a la deformació, permetent la monitorització de la respiració en banda de microones.Les contribucions científiques fonamentals d’aquesta recerca es documenten en cinc articles publicats en revistes indexades al JCR i en dues publicacions en congressos IEEE revisats per parells, i la tesi es presenta en forma de compendi d’articles.Paraules clau – Sensat RFID, sensors vestibles, ressonadors de microones, metasuperfícies, monitorització biomecànica, sensat bioquímic, conductor magnètic artificial, absorbedor metamaterial, blindatge electromagnètic.
  • SOLÉ LLOVERAS, JORDI: Methods for Assessing Radiated Electromagnetic Emissions In Situ. Application to Photovoltaic Systems
    Autor/a: SOLÉ LLOVERAS, JORDI
    Programa: ENGINYERIA ELECTRÒNICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 17/09/2026
    Data de lectura: 28/10/2026
    Hora de lectura: 10:30
    Lloc de lectura: Aula de Graus C4-002, campus nord UPC
    Director/a de tesi: AZPÚRUA AUYANET, MARCO AURELIO | SILVA MARTINEZ, FERNANDO
    Resum de tesi: El gran nombre de sistemes elèctrics de gran escala, energia renovable i instal·lacions basades en electrònica de potència que s’estan desplegant actualment està generant nous reptes per a l’avaluació de la compatibilitat electromagnètica (EMC). Molts d’aquests sistemes no es poden assajar en laboratoris EMC convencionals, ja que degut a les seves dimensions, la potència necessària o la seva forta dependència de les condicions finals d’instal·lació fan inviable una avaluació en laboratori. Per aquest motiu, les emissions electromagnètiques radiades sovint s’han d’avaluar in situ, sota condicions reals de funcionament i en entorns electromagnètics no controlats. En aquests escenaris, el problema de mesura deixa de consistir únicament a comparar una mesura amb un límit.Aquesta tesi desenvolupa i valida mètodes per avaluar emissions electromagnètiques radiades in situ, amb els sistemes fotovoltaics com a principal cas d’aplicació. El treball proposa una metodologia de mesura estructurada que cobreix tot el procés d’avaluació, des de la planificació i la caracterització de l’entorn electromagnètic fins a la selecció d’eixos i punts de mesura, l’avaluació de les emissions i la interpretació dels resultats. El soroll ambient s’aborda com un dels problemes més freqüents i complexos en les avaluacions reals d’emissions radiades in situ. Atès que l’espectre mesurat pot contenir contribucions tant de l’equip sota assaig com de fonts externes, la interpretació dels resultats ha de permetre distingir les emissions generades per la instal·lació d’aquelles associades a l’entorn electromagnètic. Per donar-hi suport, es validen experimentalment diverses estratègies complementàries, incloent-hi mesures a distàncies més curtes, mesures de corrent, anàlisi amb RBW reduït, anàlisi de la distribució de probabilitat d’amplitud, entre d’altres.La tesi també aborda una de les qüestions obertes més crítiques en les avaluacions pràctiques in situ: l’aplicació dels límits d’emissió radiada quan la distància de mesura és diferent a la distància de referència definida per la norma. Es justifica perquè la conversió s’ha d’aplicar al límit d’emissió i no al nivell de camp mesurat, mentre s’evita una relaxació no intencionada del nivell del límit. Es deriven factors específics de conversió de distància per al camp magnètic per sota de 30 MHz a partir d’equacions analítiques, simulacions numèriques i validació experimental. Aquests factors es simplifiquen posteriorment en fórmules i taules, adequades per a la seva integració en procediments de mesura i normes. Per a les emissions de camp elèctric per sobre de 30 MHz, es justifica la relació inversa clàssica en funció de la distància i se’n quantifiquen les limitacions.Els resultats de la tesi es validen a tres instal·lacions fotovoltaiques reals amb característiques diferents. Aquestes campanyes demostren l’aplicabilitat de la metodologia proposada sota condicions reals de funcionament i mostren les dificultats pràctiques associades a l’avaluació d’emissions radiades in situ. Els resultats mostren que, per obtenir conclusions robustes, cal utilitzar tècniques complementàries que permetin determinar si una instal·lació és susceptible o no a generar interferències.A més de la validació experimental, els resultats de la tesi s’han anat transferint i presentant a través de publicacions científiques, activitats industrials i treballs de normalització. La metodologia proposada, la interpretació del soroll ambient i els factors de conversió de distància per al camp magnètic han estat presentats i discutits en comitès tècnics implicats en el desenvolupament de futures normes d’EMC. Per tant, aquesta tesi no és només una contribució acadèmica i científica, sinó també una referència tècnica per a enginyers, laboratoris, i comitès tècnics implicats en l’aplicació i el futur desenvolupament de noves normes.
  • VAQUERO GALLARDO, NOELIA: Contribution to Advanced Electrical Sensing and Predictive Control for Enhanced Safety in Cryolipolysis Applications
    Autor/a: VAQUERO GALLARDO, NOELIA
    Programa: ENGINYERIA ELECTRÒNICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 01/10/2026
    Data de lectura: 05/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Aula A0.02, Edifici
    Director/a de tesi: MARTINEZ GARCIA, HERMINIO | MILLÁN BLASCO, OLIVER
    Resum de tesi: Els dispositius mèdics actius basats en l’aplicació d’energia, com la radiofreqüència, la crioteràpia o l’electrocirurgia, s’utilitzen àmpliament per la seva eficàcia terapèutica en tractaments no invasius. No obstant això, un dels seus principals efectes secundaris és l’aparició de lesions tèrmiques i cremades cutànies, associades a una aplicació inadequada de l’energia o a una monitorització insuficient de l’estat tissular. En la pràctica clínica, molts d’aquests dispositius no integren tècniques avançades de sensat i control, i operen amb paràmetres fixos independentment de les característiques del pacient, fet que genera una variabilitat significativa en els resultats terapèutics. Per aquest motiu, es requereixen mecanismes de monitorització que permetin analitzar l’estat del teixit i ajustar dinàmicament els paràmetres del tractament, garantint-ne l’eficàcia i la seguretat.Aquesta Tesi Doctoral aborda aquest repte mitjançant un enfocament multidisciplinari basat en el modelatge elèctric fraccional i en la detecció precoç de la congelació tissular, així com en el control adaptatiu del procés, a partir de les variacions elèctriques i dielèctriques dels teixits. En primer lloc, s’estableix un marc de modelatge basat en sistemes fraccionaris per descriure el comportament elèctric de recobriments tècnics i teixits biològics. Mitjançant models de la família de Cole ajustats a dades experimentals d’impedància, es demostra que els models fraccionaris reprodueixen amb una alta precisió la resposta elèctrica complexa utilitzant un nombre reduït de paràmetres, fet que simplifica la instrumentació i facilita la miniaturització de sistemes encastats. Sobre aquesta base, s’explora l’ús de la bioimpedància i la capacitància com a eines per a la detecció precoç de la congelació tissular, alternatives als mètodes basats únicament en la temperatura. La bioimpedància permet detectar la congelació mesurant l’augment de la resistència i la disminució de la conductància que es produeixen quan l’aigua del teixit es converteix en gel, mentre que la capacitància reflecteix la caiguda de la constant dielèctrica associada a la formació de cristalls de gel, identificant així canvis primerencs en l’estructura de l’aigua. Finalment, es desenvolupa un model predictiu basat en Random Forest que integra senyals de bioimpedància, capacitància i temperatura per anticipar la congelació.Els resultats d’aquesta Tesi Doctoral mostren que la detecció predictiva es produeix, de mitjana, 16 segons abans de la detecció capacitiva i 63 segons abans de la detecció basada en temperatura–bioimpedància. Aquest model permet implementar una estratègia de control adaptatiu en temps real sobre el sistema de refredament, reforçant-ne la seguretat operativa. En conjunt, aquesta Tesi Doctoral demostra que les propietats elèctriques dels teixits permeten identificar esdeveniments de congelació abans que els indicadors convencionals de temperatura, establint un marc clínicament rellevant per a dispositius de crioteràpia intel·ligent, no invasius, que milloren l’eficàcia, la seguretat i el compliment regulador.

ENGINYERIA SÍSMICA I DINÀMICA ESTRUCTURAL

  • CUESTA ARRILLAGA, JOKIN: Physics-integrated artificial intelligence prognostics for wind turbine components under uncertainty and data scarcity
    Autor/a: CUESTA ARRILLAGA, JOKIN
    Programa: ENGINYERIA SÍSMICA I DINÀMICA ESTRUCTURAL
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 11/09/2026
    Data de lectura: 20/11/2026
    Hora de lectura: 10:00
    Lloc de lectura: EEBE. CAMPUS BESOSEdifici ASala PolivalentAvinguda d'Eduard Maristany, 16, 08019 Barcelona / Sant Adrià de Besòs
    Director/a de tesi: VIDAL SEGUI, YOLANDA | LETURIONDO ZUBIZARRETA, URKO | POZO MONTERO, FRANCESC
    Resum de tesi: L'energia eòlica exerceix un paper fonamental en la transició global cap a sistemes energètics sostenibles. No obstant això, els costos d'operació i manteniment associats als aerogeneradors continuen sent un desafiament important a causa de les fallades inesperades dels seus components i de la dificultat de predir amb precisió la seva vida útil romanent. En aquest context, la gestió de la salut i el pronòstic de fallades constitueix una eina clau per al manteniment predictiu. Tanmateix, els enfocaments de pronòstic actuals presenten limitacions relacionades amb l'escassetat i la qualitat de les dades, la limitada observabilitat dels processos de degradació, la manca de coherència física i una quantificació insuficient de la incertesa.Aquesta tesi aborda aquests desafiaments mitjançant el desenvolupament de metodologies adaptatives de pronòstic informades per la física per a components d'aerogeneradors sota incertesa i amb dades de degradació escasses. Es proposa un marc unificat de pronòstic que integra coneixement físic en models basats en dades segons el nivell d'observabilitat de la degradació. Per a escenaris en els quals la degradació és directament observable, es desenvolupen arquitectures de xarxes neuronals informades per la física, basades en transformers per a sèries temporals, que incorporen lleis de degradació en l'aprenentatge. Per a escenaris en els quals la degradació no és directament observable, s'introdueix un marc guiat per la física que permet construir indicadors de salut a partir de dades operatives mitjançant residus del comportament saludable.Les metodologies proposades es validen mitjançant una estratègia experimental de dos nivells. En primer lloc, es dissenya un banc d'assajos específic per generar dades de desgast controlades fins a la fallada. En segon lloc, el marc desenvolupat s'avalua amb dades SCADA reals de casos de degradació de caixes multiplicadores d'aerogeneradors per demostrar la seva aplicabilitat en entorns operatius.En tots dos escenaris s'investiguen i comparen múltiples tècniques de quantificació de la incertesa per caracteritzar la confiança en les prediccions i donar suport a la presa de decisions en manteniment. Els resultats demostren que la integració de coneixement físic en arquitectures avançades d'aprenentatge profund millora la precisió i la robustesa de la predicció de la degradació i de l'estimació de la vida útil romanent, en comparació amb enfocaments exclusivament basats en dades. Així mateix, el marc proposat proporciona estimacions fiables de la confiança associada a les prediccions, millorant-ne la interpretabilitat i la utilitat operativa. En conjunt, els resultats contribueixen al desenvolupament de sistemes híbrids de pronòstic fiables per a l'energia eòlica, afavorint l'optimització del manteniment i la disponibilitat dels parcs eòlics.
  • WANG, SHUN: Artificial Intelligence for Wind Turbine Condition Monitoring and Fault Diagnosis Towards Predictive Maintenance
    Autor/a: WANG, SHUN
    Programa: ENGINYERIA SÍSMICA I DINÀMICA ESTRUCTURAL
    Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 21/09/2026
    Data de lectura: 23/11/2026
    Hora de lectura: 10:00
    Lloc de lectura: EEBE. CAMPUS BESOSEdifici ASala PolivalentAvinguda d'Eduard Maristany, 16, 08019 Barcelona / Sant Adrià de Besòs
    Director/a de tesi: POZO MONTERO, FRANCESC | VIDAL SEGUI, YOLANDA
    Resum de tesi: L’expansió de l’energia eòlica depèn del funcionament fiable d’aerogeneradors cada vegada més complexos. La detecció tardana de fallades pot causar danys secundaris, aturades no planificades i costos elevats de manteniment. La intel·ligència artificial pot aprendre patrons d’estat a partir de les mesures dels aerogeneradors, però el seu ús està limitat per l’escassetat d’etiquetes de fallada, les condicions variables, el soroll i les interaccions entre variables.Aquesta tesi desenvolupa i valida estratègies d’intel·ligència artificial amb fonament físic per al manteniment predictiu d’aerogeneradors mitjançant tres fonts d’informació: vibracions, sistemes de supervisió, control i adquisició de dades (SCADA), i imatges tèrmiques. Les vibracions i les dades SCADA s’utilitzen per detectar desviacions respecte del funcionament sa, mentre que les imatges tèrmiques permeten distingir condicions etiquetades d’equips elèctrics.La recerca basada en vibracions avança des de l’avaluació de la degradació de components fins al monitoratge a escala de sistema i la robustesa davant velocitats variables. En quatre conjunts de dades públics de rodaments fins a la fallada, l’espectre logarítmic de l’envolupant es combina amb un autoencoder variacional entrenat només amb dades sanes per obtenir un índex de salut interpretable. En dades d’un aerogenerador de recerca en funcionament, un altre autoencoder variacional aprèn les distribucions sanes i una mitjana mòbil ponderada exponencialment estabilitza l’error de reconstrucció per detectar fallades documentades del sistema de pitch, episodis de gel i desequilibris aerodinàmics. En experiments controlats amb caixes d’engranatges, un autoencoder invariant a la velocitat integra alineació en el domini d’ordres, interpolació entre condicions i reconstrucció condicionada per la velocitat per obtenir indicadors estables en velocitats estacionàries, variables i no observades.La recerca basada en SCADA analitza com el disseny de les entrades afecta la sensibilitat primerenca dels models de comportament normal. Els models convencionals poden ocultar la degradació inicial quan entrades internes molt correlacionades contenen la mateixa influència de la fallada que la variable monitorada. Per això, es desenvolupa un sensor virtual que utilitza només la temperatura ambient i la velocitat del vent, cosa que permet aprendre el comportament tèrmic normal del tren de potència a partir de variables externes a l’estat del component. En tres casos de fallada de rodaments de la caixa d’engranatges i del generador, el mètode proporciona avisos fins a 93 dies abans del manteniment i no produeix falses alarmes durant els períodes sans avaluats per separat.La recerca amb imatges tèrmiques desenvolupa un marc de diagnòstic sense contacte per a equips elèctrics. S’introdueix una entropia modificada multiescala de distribució bidimensional del color com a conjunt compacte de característiques extretes directament de termogrames en pseudocolor. En els experiments amb motors d’inducció i transformadors de potència, la precisió supera el 95 %, i el mètode presenta un rendiment superior al de les formulacions d’entropia en escala de grisos amb soroll i mostres limitades.En conjunt, els estudis de vibracions demostren l’avaluació primerenca de la degradació i la detecció de fallades a escala de sistema; l’estudi SCADA proporciona avisos més primerencs; i l’estudi amb imatges tèrmiques millora la classificació de fallades en els equips elèctrics avaluats. Els resultats aporten una prova de concepte per a una avaluació de l’estat més primerenca i informativa, tot i que requereixen validació a escala de flota i en camp abans del seu ús habitual.

ENGINYERIA TELEMÀTICA

  • GONZALEZ DIAZ, NESTOR: Improving the Scalability and Availability of Indoor Location Solutions based on Wi-Fi RTT (IEEE 802.11mc)
    Autor/a: GONZALEZ DIAZ, NESTOR
    Programa: ENGINYERIA TELEMÀTICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Telemàtica (ENTEL)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 24/09/2026
    Data de lectura: 02/12/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Sala de actos (001-Pg) de la EETAC (Castelldefels)
    Director/a de tesi: ZOLA, ENRICA VALERIA | MARTÍN ESCALONA, ISRAEL
    Resum de tesi: El posicionament en interiors és un habilitador clau dels serveis basats en localització, però cap tecnologia s'ha consolidat com a equivalent en interiors dels Sistemes Globals de Navegació per Satèl·lit (GNSS). El Wi-Fi de Temps d'Anada i Tornada (Wi-Fi Round-Trip Time, RTT), estandarditzat a IEEE 802.11mc mitjançant el protocol de Mesura de Temps Precís (Fine Timing Measurement, FTM), és un candidat prometedor perquè reutilitza la infraestructura Wi-Fi ja desplegada a la majoria dels edificis i permet mesurar distàncies amb un error per sota del metre en dispositius comercials.Tanmateix, l'adopció real del Wi-Fi RTT es veu frenada per tres reptes interrelacionats. La precisió es degrada en condicions sense línia de visió directa (Non-Line-of-Sight, NLoS) i multicamí, que introdueixen biaixos sistemàtics en les estimacions de distància. L'escalabilitat queda limitada per la naturalesa punt a punt del protocol FTM, que exigeix un intercanvi de trames dedicades a localització entre l'usuari i el punt d'accés (AP). Aquest procediment limita cada AP a uns trenta usuaris que actualitzin la seva posició cada segon. Finalment, els models d'aprenentatge automàtic necessaris per explotar el senyal excedeixen sovint la memòria i la latència dels dispositius de recursos limitats. Aquesta tesi sosté que la precisió, l'escalabilitat i la complexitat computacional s'han d'optimitzar de manera conjunta atenent els requeriments de memòria, latència i disponibilitat necessaris en desplegaments d'Internet de les Coses (Internet of Things, IoT).El sistema proposat en aquesta tesi es basa en fingerprinting i combina l'observable actiu RTT amb observables passius que no afegeixen sobrecàrrega a la xarxa, en concret l'Indicador d'Intensitat del Senyal Rebut (Received Signal Strength Indicator, RSSI) i la desviació estàndard de la ràfega de RTT. El sistema s'organitza en una etapa d'agrupament, una altra de selecció de característiques i una de classificació multiclasse. Tots els experiments utilitzen campanyes de mesura amb telèfons comercials en dos escenaris reals: un auditori diàfan, amb línia de visió (Line-of-Sight, LoS) entre usuaris i APs, cobert per fins a set APs compatibles amb 802.11mc, i una planta de passadissos i despatxos, sense línia de visió (NLoS), servida per tres APs.La tesi caracteritza primer la precisió assolible amb fingerprinting sobre Wi-Fi RTT. Amb dues peticions de RTT s'assoleixen molt bons resultats en tots dos escenaris: una exactitud superior al 97% en LoS afegint un RSSI, i una arrel de l'error quadràtic mitjà (RMSE) entre 50 i 65 cm en NLoS afegint tres RSSI. Després proposa una arquitectura d'agrupament i selecció de característiques que distribueix la sobrecàrrega del trànsit FTM entre els APs, incrementant el potencial d'usuaris concurrents sense degradar la precisió. En tercer lloc, un model de proximitat de baixa complexitat, que substitueix l'agrupament iteratiu i la selecció de característiques basada en arbres per una única ordenació del RSSI observat, iguala l'exactitud d'algorismes més complexos, reduint la memòria d'agrupament a menys de la meitat i sense emmagatzemar cap model persistent; a més, el RMSE es manté per sota de 30 cm en LoS i prop de mig metre en NLoS. Finalment, revela que el RSSI de l'escaneig passiu i el de les trames FTM són observables amb biaix sistemàtic i sense correlació local que aporten informació posicional complementària. El sistema proposat, avaluat amb ambdues fonts, assoleix un RMSE de 0,66 m amb el nombre més gran d'usuaris i de 0,30 m amb les tres peticions de RTT en NLoS.En conjunt, aquests resultats demostren que la precisió, l'escalabilitat i la baixa complexitat computacional es poden assolir conjuntament en maquinari comercial, proporcionant un marc integrat i reproduïble per a la localització en interiors escalable i disponible basada en Wi-Fi RTT.
  • MIRANDA PASCUAL, ÀLEX: Toward a Theory of Preprocessing and Composition in Differential Privacy
    Autor/a: MIRANDA PASCUAL, ÀLEX
    Programa: ENGINYERIA TELEMÀTICA
    Departament: Departament d'Enginyeria Telemàtica (ENTEL)
    Modalitat: Conveni Cotutela
    Data de dipòsit: 24/09/2026
    Data de lectura: 28/01/2027
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Karlsruhe
    Director/a de tesi: PARRA ARNAU, JAVIER | STRUFE, THORSTEN
    Resum de tesi: El processament de dades personals és essencial en moltes aplicacions, des de la salut fins a les finances i el desenvolupament urbà, però les dades poden contenir informació sensible, fet que planteja serioses inquietuts de privacitat. Les tecnologies de millora de la privacitat busquen preservar la utilitat i limitar la revelació d'informació personal, creant un compromís entre privacitat i utilitat.La privacitat diferencial (DP) s’ha convertit en la noció estàndard de privacitat per les seves sòlides garanties i definició rigorosa. Les seves propietats de composició permeten construir mecanismes DP complexos a partir d’altres simples, i les tècniques de post- i preprocessament estenen DP a més tasques. Tanmateix, la DP pot tenir dificultats per assolir un compromís entre privacitat i utilitat en tasques complexes. A més, el model central de DP requereix confiar en un únic curador, mentre que els enfocaments locals eliminen aquesta suposició amb un cost considerable en utilitat. Per tant, aquesta tesi estudia com les principals eines de DP —composició i preprocessament— afecten el compromís entre privacitat i utilitat i com aquest s’adapta als requisits de confiança. Comprendre aquestes eines ajuda a desenvolupar millors mecanismes DP.Estudiem la publicació amb preservació de la privacitat de bases de dades de trajectòries sota DP i nocions sintàctiques. La sistematització mostra que DP es veu perjudicada per la complexitat i els valors atípics. Com que aquestes limitacions no són exclusives de les trajectòries, centrem la resta de la tesi en contextos generals.L’impacte dels valors atípics motiva el nostre estudi de l’omissió de registres en DP com a preprocessament. Primer analitzem el mostreig que amplifica la privacitat seleccionant uniformement un subconjunt de registres. La nostra avaluació mostra que els mecanismes DP amb mostreig produeixen sistemàticament un pitjor compromís que sense mostreig en tots els escenaris provats. Després, introduïm la supressió en DP i derivem teoremes que caracteritzen les garanties sota supressió arbitrària, mostrant que pot amplificar o degradar la privacitat segons el context. La supressió dirigida de valors atípics tampoc millora el compromís i és menys efectiva que el mostreig. Aquests resultats mostren que el preprocessament s’ha d’avaluar pel seu impacte global en el compromís entre privacitat i utilitat, no només per l’amplificació.A continuació estudiem la composició i la seva interacció amb el preprocessament. Els teoremes de composició seqüencial i paral·lela poden sobreestimar la pèrdua en el cas amb dades no-disjuntes, i la composició paral·lela no s’aplica a algunes variants de DP, inclosa la DP bounded. Introduïm un teorema de composició general que considera el preprocessament determinista sota dominis i definicions de veïnatge arbitraris. En modelar l’accés a dades com a preprocessament, els teoremes proporcionen estimacions més ajustades i permeten configuracions intermèdies entre composició seqüencial i paral·lela.Finalment, investiguem limitar l’accés a dades per reduir els requisits de confiança. Introduïm el model de k curadors, entre els models central i local, on parts disjuntes de les dades es distribueixen aleatòriament entre k custodis sense col·lusió. Per analitzar-lo, introduïm la composició paral·lela probabilística, que proporciona cotes més ajustades que la composició paral·lela. La nostra avaluació del compromís entre privacitat, utilitat i confiança mostra que el model de k curadors pot limitar les dades a les quals accedeix cada entitat amb un cost mínim en utilitat a privacitat fixa.En conjunt, aquesta tesi amplia la comprensió de DP en caracteritzar els efectes de composició, preprocessament i interacció. Proporciona nous resultats teòrics i garanties de privacitat més precises, i avalua el seu impacte en el compromís entre privacitat, utilitat i confiança, oferint noves eines i coneixements per dissenyar futurs mecanismes DP.

FÍSICA COMPUTACIONAL I APLICADA

  • DYHR, SØREN ISTVÁN ADORJÁN: Optimal Metrics in Odd-Dimensional Geometry: Reeb Dynamics and Applications in Fluid Mechanics
    Autor/a: DYHR, SØREN ISTVÁN ADORJÁN
    Programa: FÍSICA COMPUTACIONAL I APLICADA
    Departament: Departament de Física (FIS)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 11/09/2026
    Data de lectura: 12/11/2026
    Hora de lectura: 13:00
    Lloc de lectura: Aula 3.2 Edifici P
    Director/a de tesi: MIRANDA GALCERÁN, EVA | GONZÁLEZ PRIETO, ÁNGEL
    Resum de tesi: Les partícules descrites mitjançant la mecànica hamiltoniana solen romandre en hipersuperfícies de dimensió senar de varietats simplèctiques. En aquesta tesi s'estudia una generalització de les estructures geomètriques que apareixen en aquest tipus de subvarietats. Totes aquestes estructures admeten un camp vectorial de Reeb i, en dimensió tres, coincideixen amb les estructures hamiltonianes estables, una classe que engloba tant les estructures cosimplèctiques com les estructures de contacte. En aquest context, s'aborden dos problemes relatius a mètriques compatibles amb aquestes estructures.En primer lloc, es consideren les equacions de Navier-Stokes, que descriuen la dinàmica de fluids viscosos incompressibles. Es demostra que els camps vectorials de Reeb associats a estructures cosimplèctiques són solucions estacionàries d'aquestes equacions per a tota mètrica compatible. A partir d'una construcció de Cardona, Miranda, Peralta-Salas i Presas, que representa màquines de Turing utilitzant camps vectorials, s'elabora un plug cosimplèctic. La construcció original es va usar en geometria de contacte per estendre aquests camps vectorials a solucions estacionàries de les equacions d'Euler tridimensionals, que modelitzen fluids ideals (no viscosos). En aquesta tesi s'amplia aquest resultat mitjançant l'encaix del plug, obtenint camps de Reeb cosimplèctics i, en conseqüència, solucions estacionàries de les equacions de Navier-Stokes tridimensionals, capaces de simular qualsevol màquina de Turing.En segon lloc, s'estudia un funcional d'energia definit en l'espai de mètriques compatibles, que, originalment, tant Blair com Chern i Hamilton van considerar per a varietats de contacte. En dimensió tres, les mètriques d'energia mínima per a varietats de contacte ja han estat classificades. En aquesta tesi es generalitzen tant el funcional com aquesta classificació al context de les estructures hamiltonianes estables tridimensionals, i es demostra que les mètriques crítiques d'energia positiva corresponen als fluxos d'Anosov algebraics.Finalment, en dimensió superior s'obté un resultat anàleg quan existeixen determinades primeres integrals que satisfan una condició de no-degeneració. Així mateix, es classifica una família d'exemples de mètriques crítiques en dimensió cinc, incloent-ne alguns que no satisfan la condició de no-degeneració.
  • MUKHOPADHYAY, SHRODDHA: Nonlinear optics at the nanoscale: harmonic generation in resonant metasurfaces
    Autor/a: MUKHOPADHYAY, SHRODDHA
    Programa: FÍSICA COMPUTACIONAL I APLICADA
    Departament: Departament de Física (FIS)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 30/09/2026
    Data de lectura: 29/10/2026
    Hora de lectura: 15:30
    Lloc de lectura: Sala de conferencias, planta baja, edificio TR1, Calle Colon 1, Campus Terrassa
    Director/a de tesi: COJOCARU, CRINA MARIA | TRULL SILVESTRE, JOSE FRANCISCO
    Resum de tesi: Aquesta tesi aborda dues àrees fonamentals de la fotònica moderna: l’òptica no lineal i els materials òptics nanoestructurats sub longitud d’ona, coneguts com a metasuperfícies. Ambdós camps sustenten el desenvolupament de dispositius nanofotònics no lineals de nova generació. La dependència creixent dels nanomaterials introdueix règims físics en què la dimensionalitat reduïda exigeix eines teòriques refinades i estratègies experimentals avançades per comprendre i controlar el comportament d’estructures sub longitud d’ona.El treball combina òptica no lineal, física de la matèria condensada i nanofotònica. Tot i que l’òptica no lineal s’havia estudiat tradicionalment en cristalls volumètrics sota condicions de phase matching, els avenços en nanofabricació han desplaçat l’interès cap a plataformes nanomètriques on les interaccions llum matèria estan dominades pel fort confinament, els efectes superficials i les correccions no locals. Sota excitació ultraràpida i intensa, les descripcions macroscòpiques de la polarització no lineal resulten insuficients, fet que exigeix models microscòpics. Per això s’utilitza un marc teòric Maxwell hidrodinàmic, complementat amb simulacions no lineals mitjançant FDTD i FEM, i amb mesures experimentals d’alta precisió en configuracions òptiques de taula. Aquestes tècniques permeten detectar harmònics en l’ultraviolat profund i observar millores de dos i tres ordres de magnitud en l’emissió, conseqüència directa de la localització ressonant de la llum en les metasuperfícies estudiades.La tesi analitza la generació d’harmònics en dues classes representatives de nanomaterials: pel·lícules ultrafines de semiconductors i metalls, i les seves metasuperfícies periòdiques unidimensionals i bidimensionals. Tot i que difereixen en geometria i fabricació, la seva resposta no lineal es pot interpretar mitjançant una metodologia teòrica experimental coherent que permet identificar com els electrons lliures i lligats, les contribucions superficials i els efectes no locals determinen l’emissió no lineal a escala nanomètrica.Una part central del treball es dedica a metasuperfícies ressonants en plataformes plasmòniques, dielèctriques i híbrides, on el fort increment del camp electromagnètic compensa el volum d’interacció reduït característic del règim nanomètric. L’aparició, hibridació i efecte d’aquestes ressonàncies sobre l’emissió no lineal revelen un paisatge de fenòmens que connecten règims clàssics i emergents de la nanofotònica.En integrar teoria, simulació i experiment, aquesta tesi estableix una base per al disseny de metasuperfícies no lineals, convertidors de freqüència compactes i plataformes fotòniques quàntiques emergents. Els resultats mostren que les pel·lícules ultrafines i les metasuperfícies no lineals no són versions miniaturitzades de materials volumètrics, sinó sistemes governats per mecanismes addicionals que dominen a l’escala nanomètrica, proporcionant claredat conceptual i eines pràctiques per a l’enginyeria de processos no lineals en dispositius nanofotònics de pròxima generació.

FOTÒNICA

  • MINI DAS, APARNA: Investigation of Dynamic Catalyst -Electrolyte Interfaces in Electrochemical Systems for Establishing Activity Correlations.
    Autor/a: MINI DAS, APARNA
    Programa: FOTÒNICA
    Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 28/09/2026
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: GARCÍA DE ARQUER, FRANCISCO PELAYO
    Resum de tesi: L’augment dels nivells de CO2 atmosfèric, impulsat principalment per emissions antropogèniques, constitueix un dels principals factors del canvi climàtic global i de la inestabilitat ambiental. En aquest context, les reaccions electrocatalítiques ofereixen una via prometedora per a la reducció d’emissions de CO2 mitjançant la conversió, impulsada per electricitat, de CO2 i/o aigua en productes químics i combustibles de valor afegit. Tradicionalment, els catalitzadors han estat reconeguts com els principals determinants del rendiment. Tanmateix, aquesta tesi amplia aquesta perspectiva en examinar com, en determinades reaccions, no només el catalitzador en si, sinó també l’entorn que l’envolta, esdevé crucial per definir les mètriques de rendiment. En particular, s’investiguen les interfícies dinàmiques catalitzador-electròlit en l’electròlisi de l’aigua i la reducció directa de bicarbonat, amb un èmfasi especial en la dinàmica interfacial i la seva correlació amb l’activitat.La tesi comença exposant els aspectes fonamentals de l’electròlisi de l’aigua i la reducció de bicarbonat, i posteriorment presenta nous conceptes i resultats sobre el paper de les interfícies dinàmiques catalitzador-electròlit en aquests sistemes. Per a això, s’empren diverses tècniques in situ i operando, entre les quals hi ha l’espectroscòpia Raman, l’espectroscòpia d’absorció de raigs X, l’espectroscòpia d’impedància electroquímica i l’anàlisi quantitativa de bombolles, complementades amb altres mètodes electroquímics per establir correlacions amb el rendiment.En el cas de l’electròlisi de l’aigua, la tesi se centra en la reacció d’evolució d’oxigen, que representa la major penalització energètica del sistema. S’identifiquen correlacions que abasten des de l’escala atòmica fins a la microescala, configurant conjuntament el paisatge de rendiment de la reacció. Mitjançant sondes complementàries in situ, es demostra que aquestes correlacions van més enllà d’una simple relació causa-efecte, i es subratlla la importància de desentrellar els mecanismes subjacents en lloc de basar-se únicament en mètriques de rendiment.En la reducció directa de bicarbonat, el rendiment està fortament influït per la disponibilitat de CO2 a la interfície, la qual al seu torn està relacionada amb el pH local. Mitjançant espectroscòpia Raman operando, s’identifica un descriptor de l’estat d’amortiment interfacial, que proporciona una visió indirecta de la disponibilitat instantània de CO2. Aquesta hipòtesi es valida a més mitjançant l’enginyeria de la interfície catalitzador-electròlit per ajustar activament aquest descriptor, cosa que condueix a una millora del rendiment de tres vegades. Això demostra com la comprensió mecanística de la interfície catalitzador-electròlit pot guiar hipòtesis fonamentades que resulten ser determinants, reduint l’espai experimental de paràmetres i millorant l’eficiència de l’optimització.En conjunt, la tesi posa l’accent en la importància d’entendre per què millora el rendiment, en lloc d’atribuir simplement el progrés a “millors catalitzadors”. Una comprensió més profunda d’aquests sistemes, especialment a altes densitats de corrent, pot conduir a principis de disseny més coherents i qüestionar els supòsits existents sobre els factors principals que governen el rendiment electroquímic. Els resultats mostren que la superfície del catalitzador no pot considerar-se una entitat estàtica, sinó un sistema dinàmic la estructura i la reactivitat del qual són contínuament modulades per factors externs. Aquestes conclusions proporcionen una visió mecanística més detallada de les interfícies electroquímiques i identifiquen descriptors clau per al disseny de catalitzadors.
  • NI CHUIREAIN, FIONNUALA: Intrinsic Randomness in Quantum Information Theory
    Autor/a: NI CHUIREAIN, FIONNUALA
    Programa: FOTÒNICA
    Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 24/09/2026
    Data de lectura: 30/10/2026
    Hora de lectura: 10:00
    Lloc de lectura: ICFO Auditorium
    Director/a de tesi: ACÍN DAL MASCHIO, ANTONIO
    Resum de tesi: La imprevisibilitat de la física quàntica dona lloc a una forma intrínseca d'aleatorietat. Això ocorre quan es realitza una mesura sobre un sistema quàntic. En criptografia, l'aleatorietat es quantifica en virtut de la probabilitat que té un espia correlacionat de predir els resultats de la mesura. Aquesta tesi aborda la qüestió següent: donat un cert estat quàntic i una certa mesura, quanta aleatorietat intrínseca es pot generar?.Per començar, resolem la quantitat màxima d'aleatorietat intrínseca de qualsevol estat, que correspon a la mesura projectiva òptima, fent servir quatre figures de mèrit: les entropies condicionals min, max i de von Neumann, i l'aleatorietat no ambigua, que introduïm aquí per primera vegada. Aquesta última descriu un espia que mai s'equivoca, però que de vegades dona una resposta inconclusiva. Assumint un grau de precisió menor, considerem també l'aleatorietat donada una taxa fixa de resultats no concloents. Resolem aquestes dues quantitats per qualsevol estat i mesura projectiva en dimensió dos. Si la configuració s'utilitza per triar bases aleatòries en un protocol de "preparar i mesurar" de distribució quàntica de clau, mostrem que l'aleatorietat no ambigua capta com de bé coneix l'espia la clau secreta, sense que això provoqui una intrusió detectable.Ens centrem també en les mesures extremes que no són necessàriament projectives, aquelles que poden tenir un ventall més ampli de resultats potencials. Es diu que una mesura és imparcial si tots els resultats tenen la mateixa probabilitat a priori. Caracteritzem la quantitat d'aleatorietat que es genera quan realitzem una mesura extrema imparcial de rang u sobre qualsevol sistema quàntic, resolent aquest problema explícitament en dimensió dos. Aquesta anàlisi també serveix per a un escenari source-device-dependent, en el qual no es confia en l'estat. Entre les mesures d'aquest tipus en dimensió dos, la tetraèdrica simètrica i informacionalment completa (SIC) és la que té menys aleatorietat intrínseca. A més, presentem la família de mesures SIC esbiaixades, i les fem servir per mostrar que es poden generar 2 log d bits d'aleatorietat, que és la quantitat màxima, de manera device-dependent (o source-device-independent) en qualsevol dimensió d en què existeixi una mesura SIC.Finalment, considerem l'escenari contrari, triant l'estat òptim per generar la màxima quantitat d'aleatorietat amb una mesura sorollosa que no sigui extrema. Resolem aquest problema per a dues classes de mesura: qualsevol mesura en dimensió dos amb dos resultats potencials, i les mesures projectives afectades per soroll isotròpic en qualsevol dimensió. En una implementació realista, però, tant l'estat com la mesura tindran soroll. Per exemple, considerem una mesura en una base de qualsevol dimensió. Comparem el cas en què només un aparell està afectat pel soroll amb el cas en què ho estan els dos, de manera que l'espia pugui tenir correlacions conjuntes amb l'estat i la mesura. Donada una quantitat fixa de soroll total, trobem que, contràriament a l'escenari típic on tot el soroll experimental s'atribueix a un sol aparell, un espia amb correlacions conjuntes supera estrictament un espia correlacionat amb un sol aparell, per la qual cosa la seguretat de l'aleatorietat generada es veu compromesa.Se sap des dels inicis de la teoria quàntica que els resultats d'una mesura quàntica són imprevisibles. Amb aquesta tesi, fem un pas endavant cap a la caracterització analítica de l'aleatorietat intrínseca de la física quàntica. En la pràctica, els nostres resultats posen límits, sota certes suposicions, a la funcionalitat dels generadors quàntics de nombres aleatoris. A un nivell més fonamental, aquest treball ens ofereix una nova perspectiva dels estats i mesures quàntiques, perquè puguem discernir, dins el grandíssim panorama al qual pertanyen, quins són els més aleatoris.

PATRIMONI ARQUITECTÒNIC, CIVIL, URBANÍSTIC I REHABILITACIÓ DE CONSTRUCCIONS EXISTENTS

  • GARCIA SALANOVA, ANTONIO: Arquitectura amb propòsit per a una gestió sostenible dels equipaments públics
    Autor/a: GARCIA SALANOVA, ANTONIO
    Programa: PATRIMONI ARQUITECTÒNIC, CIVIL, URBANÍSTIC I REHABILITACIÓ DE CONSTRUCCIONS EXISTENTS
    Departament: Departament de Representació Arquitectònica (RA)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 09/09/2026
    Data de lectura: 18/11/2026
    Hora de lectura: 10:30
    Lloc de lectura: ETSAB (Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona) - Planta -1 - Aula C-B11Av. Diagonal, 649-651 - 08028 - Barcelona
    Director/a de tesi: REDONDO DOMINGUEZ, ERNEST
    Resum de tesi: ARQUITECTURA AMB PROPÒSIT PER A UNA GESTIÓ SOSTENIBLE DELS EQUIPAMENTS PÚ­BLICSAquesta investigació analitza, formula i contrasta raonadament un model integral de gestió sostenible dels equipaments públics al llarg del seu cicle de vida, des de la planificació i el disseny fins a l’explotació i el desmuntatge i incorpora una governança basada en dades orientada a facilitar una presa de decisions col·laborativa entre els diferents agents implicats. Parteix de la hipòtesi que l'adopció d'un model integral de gestió sostenible, basat en metodologies digitals col·laboratives —especialment el Building Information Modeling (BIM)—, en criteris de sostenibilitat i en l'anàlisi del cicle de vida (ACV), permet superar les limitacions dels models tradicionals de gestió dels equipaments públics, caracteritzats per la fragmentació dels processos, la manca de traçabilitat de la informació i la baixa optimització de la fase d'explotació. El treball adopta un enfocament metodològic mixt que combina revisió sistemàtica de la literatura, anàlisi comparativa entre models de gestió, entrevistes a experts del sector públic i privat, validació quantitativa i el desenvolupament d'un instrument metodològic original: un marc metodològic de 100 criteris tècnics sostenibles aplicables al conjunt del cicle de vida, que operativitza el model de gestió proposat. A diferència d'aproximacions predominantment teòriques, la recerca es desenvolupa en un context real de gestió pública d'equipaments educatius i incorpora dades i experiències professionals recents (2024–2025), especialment en relació amb la implantació del BIM en la fase d'explotació.La recerca desenvolupa també un cas pràctic, un hipotètic Institut d'FP de l'Audiovisual de Catalunya, ubicat al recinte de les Tres Xemeneies del Besòs, que actua com a prova de concepte del model integral de gestió proposat. Aquest cas permet contrastar la coherència i la viabilitat del model, així com la seva traducció arquitectònica en relació amb els requeriments pedagògics dels ensenyaments professionalitzadors.Els resultats evidencien positivament les tres hipòtesis formulades. En primer lloc, el model integral de gestió basat en BIM–ACV millora l’eficiència, la qualitat i la sostenibilitat dels processos. En segon lloc, la seva aplicació determina una nova tipologia arquitectònica flexible, modular i orientada al manteniment eficient. En tercer lloc, el model integral s’adapta de manera coherent als requeriments funcionals i pedagògics de la Formació Professional, reforçant la connexió entre arquitectura, gestió, innovació educativa i processos de governança participativa. Especial rellevància té l’aportació en l’àmbit de l’explotació digital, encara poc desenvolupat en la pràctica institucional actual.Finalment, la tesi planteja línies futures orientades a l'explotació basada en dades, la integració de sistemes intel·ligents i el desenvolupament de nous professionals vinculats a la gestió del cicle de vida.

SOSTENIBILITAT

  • GOUMEIDA, KENZA: Consumer and Citizen Preferences Towards Sustainability Attributes and Practices
    Autor/a: GOUMEIDA, KENZA
    Programa: SOSTENIBILITAT
    Departament: Institut Universitari de Recerca en Ciència i Tecnologies de la Sostenibilitat (IS.UPC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 28/09/2026
    Data de lectura: pendent
    Hora de lectura: pendent
    Lloc de lectura: pendent
    Director/a de tesi: GIL ROIG, JOSE MARIA | RAHMANI MEDDOUR, DJAMEL
    Resum de tesi: La transició cap a sistemes alimentaris sostenibles és un dels grans reptes del nostre temps, que afecta la producció, la transformació, la comercialització i el consum d'aliments. Hi ha una literatura extensa sobre les dimensions socials, ambientals i econòmiques d'aquesta transició des de la perspectiva de l'oferta, però se sap força menys sobre la perspectiva de la demanda: com els consumidors i la ciutadania valoren i actuen davant els atributs de sostenibilitat en els productes alimentaris i les pràctiques dietètiques. Aquesta tesi aborda aquest buit analitzant les preferències dels consumidors i de la ciutadania envers aquests atributs i pràctiques en tres punts de la cadena de valor alimentària: producció, producte/distribució, i consum. Se'n deriven tres objectius: i) estimar la disposició de la ciutadania a donar suport als beneficis ambientals, socials i econòmics d'una producció porcina més sostenible; ii) analitzar la valoració dels consumidors pels envasos sostenibles i biodegradables i com evoluciona amb la informació disponible, identificant els segments subjacents; i iii) identificar els factors latents i els segments d'adherència a un patró alimentari saludable i sostenible a Espanya, el Marroc i Turquia, amb els factors que els expliquen.Per a l'objectiu de producció, es va dur a terme un experiment d'elecció discreta (DCE) mitjançant enquesta en línia, analitzat amb un model logit condicional (CLM) per estimar la disposició a pagar (WTP) per atributs de serveis ecosistèmics. Els resultats mostren un suport significatiu a dietes porcines amb menys proteïna bruta, que redueixen emissions i ús de soja tot millorant el benestar animal. El suport és més elevat per a la millora ambiental més gran i varia segons el gènere i la residència rural/periurbana, indicant que el suport als canvis en producció és real però condicionat.Per a l'objectiu de producte i distribució, es va dur a terme una subhasta experimental no hipotètica i compatible amb incentius, presencial, amb un disseny de divulgació seqüencial d'informació i un model híbrid de classes latents. Els resultats mostren que la disposició a pagar per envasos sostenibles augmenta acumulativament a mesura que la informació avança des d'un missatge ambiental abstracte fins a la interacció física i la presentació comercial completa, suggerint que la informació ambiental i sensorial es reforcen mútuament. Emergeixen dos segments: els «participants amb baixa implicació» i els «adoptants verds disposats a pagar un sobrepreu», que difereixen en l'adopció de l'opció sostenible i en com la informació modifica la seva valoració.Per a l'objectiu de consum, es va analitzar una enquesta transversal en línia a Espanya, Turquia i el Marroc, mitjançant models híbrids de classes latents per país i regressions d'efectes directes agrupades, per contrastar diferències entre països en l'adherència a la dieta mediterrània (AMD). En cada país s'identifiquen dos segments, «adherència alta» i «adherència moderada», amb el coneixement nutricional com a únic determinant comú. La resta de factors psicosocials, familiars i sociodemogràfics varien entre països, demostrant que el comportament alimentari sostenible no s'explica per un conjunt únic i universal de factors.En conjunt, els tres capítols indiquen que la sostenibilitat es valora de manera condicionada, i no uniforme, al llarg de la cadena de valor alimentària. El seu valor depèn de la magnitud dels beneficis en joc, de com es comunica la informació, i de qui és la persona que decideix. La integració d'aquestes tres perspectives en una narrativa coherent aporta coneixement conceptual, metodològic i empíric sobre com funciona la resposta de la demanda davant la sostenibilitat al sistema alimentari, amb implicacions per a productors, distribuïdors, consumidors i responsables de polítiques públiques, per dissenyar intervencions més eficaces i ben orientades.

TECNOLOGIA AGROALIMENTÀRIA I BIOTECNOLOGIA

  • BISCAMPS DALMAU, JORDI: Generació de mapes de vigor mitjançant sensors remots i proximals per a l’aplicació a dosis variable de productes fitosanitaris en vinya utilitzant tecnologia de modulació d’ample de pols (PWM).
    Autor/a: BISCAMPS DALMAU, JORDI
    Programa: TECNOLOGIA AGROALIMENTÀRIA I BIOTECNOLOGIA
    Departament: Departament d'Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia (DEAB)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 11/09/2026
    Data de lectura: 03/12/2026
    Hora de lectura: 10:00
    Lloc de lectura: Sala de Graus de l'EEABB, Campus del Baix Llobregat de la UPC, C. Esteve Terradas 8, Ed. D4, Castelldefels
    Director/a de tesi: GIL MOYA, EMILIO | GARCIA RUIZ, FRANCISCO JOSE
    Resum de tesi: Aquesta tesi doctoral contribueix al desenvolupament i la validació de tecnologies d’aplicació variable de productes fitosanitaris en vinya mitjançant sistemes de regulació del cabal basats en modulació de l’amplada de pols (PWM) i mètodes de caracterització de la vegetació amb sensors remots i proximals. En primer lloc, es va desenvolupar i validar un prototip basat en vàlvules PWM que utilitzava mapes de prescripció generats a partir d’imatges multiespectrals obtingudes amb un vehicle aeri no tripulat per identificar zones de vigor i modificar automàticament el cabal. Els assaigs es van realitzar en vinyes conduïdes en emparrat i en vas, en dos estadis fenològics. Les vàlvules van mostrar una resposta pràcticament lineal entre el 20 i el 80% del cicle de treball. En camp, el sistema va reduir el volum de brou aplicat fins a un 23,8%, amb una reducció mitjana del 18,6%, sense diferències significatives en la deposició normalitzada respecte al tractament convencional. En segon lloc, es van comparar tres estratègies d’aplicació: un sistema convencional a volum constant, un sistema variable regulat per pressió i el sistema PWM. Els resultats van mostrar que la pressió de treball i l’espectre de gotes influeixen més en la deriva que el volum total aplicat. El sistema convencional va generar pèrdues al sòl pròximes al 40% en condicions de vigor baix, mentre que el sistema PWM va reduir les pèrdues al sòl i la deriva aèria en totes les condicions estudiades. Finalment, es va dissenyar un dispositiu de caracterització massiva de la vegetació basat en sensors d’ultrasons, GNSS i una unitat de control embarcada. El sistema es va validar en laboratori i en camp i es va comparar amb models tridimensionals generats mitjançant fotogrametria UAV. Els dos mètodes van proporcionar estimacions comparables dels principals paràmetres estructurals de la vinya, amb errors percentuals absoluts mitjans inferiors al 10%. Tot i que la fotogrametria va oferir una resolució espacial superior, els sensors d’ultrasons van constituir una alternativa robusta i operativa en condicions de camp.

TECNOLOGIA DE L'ARQUITECTURA, DE L'EDIFICACIÓ I DE L'URBANISME

  • REYNA RUIZ, CATALINA: Producción de bloques de tierra comprimida (BTC) para climas cálidos y húmedos con maquinaria adobera, y el establecimiento del agente estabilizador óptimo para el cumplimiento de los códigos locales.
    Autor/a: REYNA RUIZ, CATALINA
    Programa: TECNOLOGIA DE L'ARQUITECTURA, DE L'EDIFICACIÓ I DE L'URBANISME
    Departament: Departament de Tecnologia de l'Arquitectura (TA)
    Modalitat: Compendi de publicacions
    Data de dipòsit: 21/09/2026
    Data de lectura: 12/11/2026
    Hora de lectura: 16:30
    Lloc de lectura: ETSAB (Esc.Téc.Sup.Arquit.Bcn)-Pl. Baja-Sala GradosAv. Diagonal, 649Enlace a videoconferencia: https://meet.google.com/nyr-vdqm-jboConnexión 16.00h
    Director/a de tesi: GOMEZ SOBERON, JOSE MANUEL VICENTE | ROJAS VALENCIA, MARIA NEFTALI
    Resum de tesi: RESUMA mesura que augmenta la població mundial augmenta el ja existent dèficit d'habitatges i es posa de manifest la responsabilitat de la indústria de la construcció de mitigar el seu impacte ambiental que prové tant de l'extracció de matèries primeres com de la seva transformació i del transport. D'altra banda, adequar aquests habitatges de sistemes de condicionament climàtic incideix en l'augment del consum d'energia. Al mateix temps hi ha un constant augment de la producció de diverses deixalles que no són tractades i el repte de mantenir els ecosistemes sans es multiplica. En el cas dels Estats Units, el volum anual de les deixalles de la construcció i la demolició, així com les de vidre que es podrien reciclar equivalen a 20.000 i 546 bases de l'estàtua de la Llibertat respectivament.Tornar la mirada a la terra, no és una bella frase metafòrica sinó una proposta que la indústria de la construcció opti per materials que tinguin una petjada de carboni més petita per si mateixos, que s'aconsegueixin localment per reduir l'impacte del transport i que ofereixin més aïllament. Aquest és el cas dels blocs de terra comprimida (BTC).Si en formular-vos a més es dóna nova vida a materials de cicle tancat, s'aconsegueix una major sostenibilitat.Aquesta investigació va estudiar la incorporació de sòls, agregats locals i dos materials de segona generació per produir blocs de terra comprimida estabilitzats (BTCE) per una banda amb calç i amb comento per l'altra, en tres concentracions (5, 10 i 15% en pes). Es van manufacturar amb una màquina semi automàtica in situ sota condicions mitjanes de temperatura ambiental de 32 °C i humitat relativa de 91%. Es van dissenyar quatre matrius per cada tipus d'estabilitzador; una que seria la de referència, només amb una barreja de sòls locals i agregats naturals, a la segona es va substituir la sorra natural per la de vidre reciclat, la tercera va incorporar la fracció del concret triturat dels residus de la construcció i la demolició sense agregats naturals, ia la quarta es van barrejar tots dos residus (24 formulacions en total). En el cas dels BTCE amb calç, el 92% de les formulacions van excedir els límits de resistència a la compressió simple (SCT) i els de l'absorció per capil·laritat (AbsCoeff10) establerts per la normativitat. El valor més gran de SCT obtingut va ser de 4.3 MPa. Per als BTCE amb ciment es va ampliar el panell de propietats analitzades en incloure la porositat aparent (AP) per immersió, el mòdul d'elasticitat (MoE) i la conductivitat tèrmica (TC) en una segona etapa de la investigació i en una tercera, es van realitzar proves de termogravimetria (TGA), microscòpia electrònica d'escombratge (SEM) (EDS). Mitjançant un mètode d'anàlisi d'imatges òptiques (OIA) es fa una proposta a partir d'equacions matemàtiques per correlacionar les formulacions amb les propietats principals i fins i tot predir-les. Amb l'anàlisi de les imatges del SEM es van obtenir valors de l'amplada de la zona de transició interfacial (ITZ) i el percentatge de porositat. El valor més alt obtingut de la SCT va ser de 7.3 MPa, i els valors més baixos de AbsCoeff10 i de CT van ser; 8 g/(cm² × min0.5) i 0.684 W/m·K, respectivament. Les formulacions amb el 15% de ciment van mostrar una pèrdua més gran de massa que s'associa a la presència d'aigua a les capes internes de la matriu i els productes de la hidratació del ciment, així com la reducció més gran de la porositat i de la ITZ amb les concentracions més grans de silici i calci.

TEORIA DEL SENYAL I COMUNICACIONS

  • NAVARRO GESSÉ, EDGAR: Synthesis, Design and COM-based Modeling of SAW Electroacoustic Filters
    Autor/a: NAVARRO GESSÉ, EDGAR
    Programa: TEORIA DEL SENYAL I COMUNICACIONS
    Departament: Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions (TSC)
    Modalitat: Normal
    Data de dipòsit: 01/10/2026
    Data de lectura: 02/11/2026
    Hora de lectura: 11:00
    Lloc de lectura: Aula C4-028-2, Edifici C4 de l'Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC) de la UPC
    Director/a de tesi: COLLADO GOMEZ, JUAN CARLOS | MATEU MATEU, JORDI
    Resum de tesi: El filtratge de radiofreqüència és clau en els sistemes sense fil moderns, que exigeixen selectivitat, amplada de banda, compacitat i integració. Els dispositius d'ones acústiques superficials (SAW) combinen selectivitat en freqüència i compacitat. Tanmateix, en augmentar la complexitat de les funcions de filtratge i combinar-se arquitectures ladder amb configuracions multimode i híbrides, el disseny va més enllà de la síntesi d'una xarxa elèctrica equivalent: les ressonàncies, els acoblaments, les capacitats i els nivells d'impedància sintetitzats s'han de traduir en una estructura acústica físicament realitzable, subjecta a l'acoblament electroacústic, al comportament dispersiu i a les restriccions geomètriques i de fabricació de la tecnologia seleccionada.Aquesta tesi aborda l'absència d'un vincle prou sistemàtic entre una funció de filtratge prescrita i la geometria final de filtres SAW avançats. L'enfocament central és un marc de síntesi–adaptació a la tecnologia–Coupling-of-Modes (COM), en el qual la síntesi de xarxes estableix les condicions de ressonància i acoblament requerides, les transformacions circuitals dependents de la topologia o la resíntesi garanteixen la compatibilitat física, i els objectius resultants es mapegen sobre estructures COM distribuïdes que tenen en compte les dimensions físiques de la geometria acústica interdigital. L'objectiu no és substituir la modelització física per un circuit equivalent ideal, sinó preservar una correspondència explícita i reproduïble entre la resposta prescrita, una representació circuital compatible amb la tecnologia i la geometria acústica final.A nivell de síntesi, un procediment unificat d'extracció a partir de la immittància d'entrada combina seccions de nodes no ressonants amb zeros de transmissió finits i seccions de nodes ressonants amb zeros de transmissió a l'infinit, permetent repartir una funció de filtratge entre ressonadors ladder independents i seccions multimode de filtres de ressonadors acoblats (CRF). La deflació amb imposició del zero millora la robustesa numèrica de la síntesi d'ordre elevat restaurant l'arrel exacta prescrita de la immittància abans de cada divisió polinòmica. Per als filtres ladder convencionals, el mapatge Butterworth–Van Dyke–COM s'estén mitjançant un bucle de síntesi–mapatge–resíntesi que té en compte l'acoblament electroacústic dispersiu de la tecnologia.Per a estructures multimode, es desenvolupen una formulació circuital COM de Nakamura i procediments de disseny invers per a CRF aïllats de dos i tres modes, estesos a arquitectures mixtes ladder–CRF i CRF en cascada. El flux de disseny resultant combina transformacions circuitals dependents de la topologia amb disseny invers basat en COM, incorporant els escalats d'impedància, les transformacions d'inversors, la compensació de la capacitat estàtica, la resíntesi adaptada a la tecnologia i la partició física necessàries per obtenir estructures realitzables i determinar-ne finalment les dimensions geomètriques. La síntesi i les transformacions circuitals es formulen i s'implementen com a procediments numèrics sistemàtics i reproduïbles, mentre que el disseny invers de CRF i l'avaluació COM s'implementen en una eina específica de MATLAB. La metodologia es valida mitjançant simulacions COM i mesures de dispositius ladder i CRF de dos modes fabricats. Un filtre sintonitzable en línia complementari demostra l'aplicabilitat més àmplia del disseny de filtres electroacústics basat en síntesi, amb una sintonització contínua mesurada de la freqüència central entre 0,99 i 1,03 GHz i un control de l'amplada de banda de fins al 100%.En conjunt, la tesi estableix una metodologia sistemàtica i dependent de la topologia per traduir funcions de filtratge prescrites en geometries electroacústiques realitzables, estenent el disseny basat en síntesi des de filtres ladder SAW fins a arquitectures multimode, mixtes, en cascada i reconfigurables.

Darrera actualització: 22/10/2026 06:45:15.